Kleinkörper des äußeren Sonnensystems (Centauren+Neptuner, TNOs & Kuipergürtel)

[Phelia]

Weiß einer von euch, falls überhaupt bekannt, wie hoch die mittlere Dichte (heißt das so?) der Felsbrocken im Kuiper-Gürtel ist? Das heißt, ob das viele dicht gedrängte Objekte sind oder eher "vereinzelte".

Oder für Laien (also für mich ): Angenommen, ein Schiff fliegt da durch, fliegt man dann aller Wahrscheinlichkeit nach in eines der Dinger rein?

Und gleich noch eine Frage hinterher:

Ich weiß, dass der Kuiper-Gürtel "scheibenförmig" ist. Wie flach ist das genau? Befinden sich alle Objekte in derselben Bahn? Kann mein imaginäres Schiff da also einfach drüber oder drunter vorbei fliegen?

Phelia

[Spocky]

Wenn die Dichte wirklich massiv wäre, würde man den Kuipergürtel von der Erde mit bloßen Auge sehen konnen. Das ist offensichtlich nicht der Fall. Oft wird er auch als kleine Ausgabe der Oortschen Wolke bezeichnet und die kann nun wirklich nicht sehr dicht sein, denn sonst würden wir weniger Sterne sehen

Scheibenförmig ist der Gürtel deshalb, weil während der Entstehung des Sonnensystems alles Material, das außerhalb der Ebene der Ekliptik lag, in die Sonne fiel. Die Gaswolke rotierte ja und nur in der Ebene senkrecht zur Rotationsachse glichen sich Sonnenanziehung und Fliehkräfte der Rotation aus. Deshalb sind ja auch alle Planeten in einer Ebene.

[Kopernikus]

Deshalb sind ja auch alle Planeten in einer Ebene.

Einspruch!

Pluto fällt da aus der Reihe mit seinem exzentrischen Orbit.
Weswegen es ja mittlerweile umstritten ist, ob er überhaupt ein Planet ist.
Der gegenwärtige Kompromiss bei der IAU besagt ja, das man nur aus historischen Gründen dabeibleibt, streng genommen müssten man ihn als größtes TNO (trans-Neptun-Objekt) einstufen.

[Spocky]

Es ist nicht wegen seines Orbits umstritten, sondern auch wegen seiner Beschaffenheit. Tendenziell ist ja immer noch denkbar, dass der Orbit durch Einschläge verändert wurde, was ja nicht unwahrscheinlich ist. Am wahrscheinlichsten soll aber sein, dass Pluto mal ein Neptunmond war, was auch erklären würde, warum er zeitweise dessen Bahn kreuzt.

[EREIGNISHORIZONT]

Also die Venus hat doch auch eine geneigte Laufbahn im Verhältnis zur Umlaufbahn der Erde. "Tanzen" nicht alle Planeten des Sonnensystems?

Also so breit kann die Scheibe des Kuiper Gürtels doch nicht sein. Wenn ich mir allerdings vorstelle, dass so eine Scheibe aus fester Materie wie einst die aus der unser Sonnensystem entstanden ist so breit ist wie z.B. der Durchmesser unseres eigenen Sonnensystem, dann könnte ein darüber oder darunter hinweg fliegen schon ganz schön lange dauen.
Weiss ja nicht, welchen Antrieb Dein imaginäres Schiff benutzt. Also mit Impuls wäre es ja OK. Aber mit z.Zt. bekannten und angewendeten Antriebsverfahren???

Also nun hoffe ich mal, dass hier bald jemand aus dem "Gebildeten Bereich" uns mal erklären kann, wie groß oder breit der Kuiper Gürtel ist und ob man durch ihm a la Tom Paris hindurch fliegen kann? <Mal vorsichtig zur Schweiz hinblickt! >

[Spocky]

Natürlich sind alle Bahnen leicht geneigt, aber alle Planeten waren ja auch einem Bombardement von Gesteinsbrocken über eine Zeit von mindestens 4,5 Ga ausgesetzt und das wirft einen schon mal aus der Bahn, ginge dir sicher nicht anders .

In die Schweiz hab ich auch schon geblickt, aber im entsprechenden Artikel hab ich leider keine Größenangaben gefunden, außer die des Pluto

[Kopernikus]

m wahrscheinlichsten soll aber sein, dass Pluto mal ein Neptunmond war, was auch erklären würde, warum er zeitweise dessen Bahn kreuzt.

Interressant, die Theorie kannte ich noch gar nicht. Klingt aber plausibel.
Dürfte ja ein ziemliches Spektakel gewesen, dieser Zusammenstoß.

Zurück zum eigentlichen Thema:



Dabei kam diese Seite heraus.

Dort stehen folgende Werte:

Mindestens 70.000 Objekte von mehr als 100 km Durchmesser, verteilt in einer Entfernung von 30 AU bis 50 AU.
Stellt sich natürlich die Frage, wie dick die Scheibe, besser gesagt dieser Kreisring ist. Da es eh nur eine grobe Schätzung ist, sag ich jetzt einfach mal 1 Million km, also relativ "dünn".

Die Dichte erhalten wir aus der Objektanzahl geteilt durch das Volumen der Scheibe.
Das Volumen ist wiederrum Fläche * Höhe:

N-Objekte / [ Pi/4 (d-groß ^2 - d-klein^2) * h ]

70.000 / [Pi/4 (50*149,5*10^9 m - 30*149,5*10^9 m)*10^9 m] =

sofern ich mich nicht völlig verrechnet habe, 2,98 * 10^-17 Objekte pro m³

Wie gesagt, das ist nur eine sehr grobe Schätzung.
Auf jeden Fall kann man aber festhalten, das die Gefahr, dort mit einem Objekt zusammenzustossen relativ gering sein dürfte...

[Spocky]

Dieser Wert ist ja nicht gerade anschaulich
Vor allem deshalb nicht, weil alle Objekte größer sind, als 1 m³ und dementsprechend der Wert ja auch jeden Fall mit negativer Potenz sein muss

Machen wirs mal anders und rechnen ein Gesamtvolumen der Objekte aus und nehmen gerne mal einen Wert von 1000 km Durchmesser pro an. Der Wert dürfte sicher zu hoch sein, aber so rechnet man auch einiges von den kleineren Objekten rein.
Man erhält ein Vulumen von: 523.598.775,6 km³
Bei 70.000 Objekten: 36.651.914.291.880,9 km³ (ich rechne mit den ungerundeten Werten weiter)

1 AU = 149.597.870.691 m
30 AU = 4.487.936.120.730 m
50 AU = 7.479.893.534.550 m

Für einen Ring von 20 AU bei 1.000.000 km Dicke ergibt sich ein Volumen von:
1,12492E+35 m³ oder
1,12492E+32 km³

Daraus wiederum ergibt sich ein Anteil an Meterie von 3,25819E-20 %. Das ist fast nichts.

[EREIGNISHORIZONT]

Ich sehe mir mal Eure Zahlenblöcke an und nicke einfach nur "wissend", ihr wisst schon, so tun als ob...

Also glaube ich mal den ganzen Zahlensalat (ich mag gar nicht so gerne Salat essen!) an und schließe daraus, dass eine Durchquerung des Kuiper-Gürtels relativ unspektakulär wäre und das man ihn auch über- oder unterfliegen könnte.

So dann gleich weiter mit der nächsten Frage.

Die Oortsche Wolke, ist diese auch eine übrig gebliebene Scheibe von Material aus der Entstehungsgeschichte des Sonnensystems und wie weit ist sie entfernt?

[Phelia]

Danke, danke, das bringt mich doch schon um einiges weiter. Auch wenn ich die Zahlenreihen leider überlesen muss - die sagen mir rein gar nichts

Noch die eine oder andere Frage:

Verstehe ich das richtig, dass der Orbit des Pluto u.a. deshalb als TNO eingestuft wird, weil seine Bahn eher der eines TNO als der eines der Planeten entspricht?

Und wenn es schon um die Oortsche Wolke geht, gleiche Frage dazu: Wie ist die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes, wenn ich da durchfliegen will?

Phelia

[Kopernikus]

Die Oort'sche Wolke befindet sich noch jenseits des Kuiper Gürtels, in einer Entfernung von bis zu 150.00 AU.
Soweit ich weiß, wurde ihre Existenz bisher nicht bewiesen, es ist aber die Plausibelste Erklärung für die Existenz langperiodischer Kometen.

Und wenn es schon um die Oortsche Wolke geht, gleiche Frage dazu: Wie ist die Wahrscheinlichkeit eines Zusammenstoßes, wenn ich da durchfliegen will?

Ich bin nicht sehr Fit in Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung, insofern hoffe ich, das du da jetzt nicht exakte Zahlen haben willst. Allgemein:

Hier gilt, genau wie im Kuiper Gürtel, das zwar eine große Anzahl Objekte vorhanden ist (wohl viele Milliarden), die sich aber über einen riesigen Raum verteilen, so das es äußerst unwahrscheinlich sein dürfte, zufällig mit einem der Brocken zusammen zu stoßen.

Verstehe ich das richtig, dass der Orbit des Pluto u.a. deshalb als TNO eingestuft wird, weil seine Bahn eher der eines TNO als der eines der Planeten entspricht?

Einerseits das, andererseits scheint seine Zusammensetzung der eines Kometenartigen Körpers zu entsprechen und nicht der eines Planeten.
Endgültig geklärt dürfte der Fall Pluto erst sein, wenn die geplante Sonde endlich gebaut wird und anschließend den 12 Jahre dauernden Flug unbeschadet übersteht.

[Bynaus]

*die schweiz meldet sich* :-)

Für die Oortsche Wolke gilt dasselbe wie für den Kuipergürtel.

Plutos Planetenstatus wird deshalb angezweifelt, weil er extrem klein (2250 km), extrem exzentrisch (wie ein typisches TNO) und von der Zusammensetzung her ganz klar ein typisches TNO ist. Eine neuere Definition für Planet sieht vor, dass ein Objekt ein Planet ist, wenn es um einen Stern kreist und massiver ist als alle anderen Objekte auf einer vergleichbaren Bahn zusammen. Da Pluto seine Bahn mit unzähligen "Plutinos" (objekte in 2:3 Bahnresonanz mit Neptun) teilt, die zusammen schwerer sind als er, wäre er nach dieser Definition kein Planet mehr.

Wegen der Bahnresonanz mit Neptun ist es schon etwas schwer vorstellbar, dass Pluto ein "entwichener" Mond von Neptun ist: Die beiden Planeten werden wegen dieser Resonanz nie zusammenstossen - es ist also auch nicht zu erwarten, dass sie mal zusammen "waren". Aber der Neptunmond Triton ist mit ziemlicher Sicherheit ein eingefangener TNO: Was nur schon deswegen interessant ist, da er grösser als Pluto ist...

[Sternengucker]

@Phelia, wofür brauchst du diese Angaben denn?
Willst du eine Fanfiction schreiben? Dann lass dein Raumschiff doch einfach ausserhalb der Ekkliptik fliegen, da vermeidest du DIESE Probleme... natürlich verlängert das den Weg prinzipiell erheblich, doch wozu ein Risiko eingehen wenn man mit wenig Aufwand alles vermeiden kann?

Die Chance eines Treffens könnte man theoretisch ausrechnen indem man die 30 AU von Spocky nimmt, die 1 mio km Höhe und einen Zylinder draus rechnet ( Mantelfläche: 2.8198534293331E+19, das sind nicht ganz 3.000.000.000.000.000.000 m² also 3 Trillionen m² bzw 3 billionen Quadratkilometer....) dazu setzt man dann die "Oberfläche" der 70.000 Körper von über 100 m (rechnen wir zur Sicherheit ebenfalls mit den 1000 m wie oben) dann hätte jeder Körper Flächeninhalt: 785398.163 m² mal 70.000 sind das dann 54.977.860.000 also ca. 55.000 km² oder 0,0000018 % (wenn ich die Einheiten nicht durcheinander gebracht habe ) das dürfte ungefähr deine Chance sein... 1: 545.454

Eventuell muss man auch noch die Größe deines Schiffes miteinberechnen, aber ich bin nie das große Mathe-Ass gewesen

[Phelia]

@Phelia, wofür brauchst du diese Angaben denn?
Willst du eine Fanfiction schreiben? Dann lass dein Raumschiff doch einfach ausserhalb der Ekkliptik fliegen, da vermeidest du DIESE Probleme... natürlich verlängert das den Weg prinzipiell erheblich, doch wozu ein Risiko eingehen wenn man mit wenig Aufwand alles vermeiden kann?

FanFiction? Nein, es soll schon eine richtige ( ) Geschichte werden. Also, ja, ich will endlich auch mal lebensechte SF schreiben und aufhören, mich um das Technobabbel zu winden, wo es doch so viel schöner ist.

Natürlich könnte ich drum herum fliegen (äh, meine Helden meine ich), aber ich glaube, die Herren und Damen haben es eilig. Außerdem, wo bleibt denn da der Reiz

Jedenfalls bin ich jetzt schon mal viel weiter

Phelia

[Sternengucker]

Hmm, Sorry ich hab grad gesehen dass ich ne Einheit falsch umgerechnet habe... 2,8 *10^19 ist natürlich nicht ne 3 mit 18 Nullen sondern eine mit 19... also alles mal zehn bitte

Deine Chance müsste also
1 zu 5 1/2 mio
sein, klingt schon deutlich besser für die arme Crew Wo doch die 10.000 Jahre für Reakterunfälle immer so schnell rumgehen (alle 15 Jahre einer wo echt was entweicht, cirka) bei einer richtigen Raumfahrt"industrie" mit zig Flügen pro Jahr wäre das dann echt ein gefährliches Hobby gewesen durch die Gürtel zu fliegen bei nur einer halben mio Chance jedenfalls


zu deiner Story: natürlich ist es hoch zu schätzen, wenn sich jemand die Mühe macht, selbst ein Universum zu erstellen und hoffentlich möglichst "wasserdicht" zu gestalten. Aber was heisst hier "richtig" im Bezug auf FFs? die sind auch gar nicht einfach, das kann jeder der sich schon daran versucht hat bestätigen