Warum ist das Sonnensystem flach? | Harald Lesch Why is the solar system flat? | Harald Lesch

Ich bin kein Erdkugelfaschist. Ich behaupte nur, die Erde ist eine Kugel. Es gibt ja Leute, I am not a globe fascist. I'm just saying the earth is a sphere. There are people

die denken da was anderes, dass die Erde eine Scheibe sei. Und den mache ich jetzt mal they think something else, that the earth is flat. And I'll do that now

ein Angebot. Ein Kompromissvorschlag. an offer. A compromise proposal.

Es gibt etwas, das ist wirklich flach. Das Sonnensystem. Aber warum eigentlich? There is something that is really flat. The solar system. But why actually?

[Intro]

Wenn man sich überlegt, wie Planentensysteme entstehen, If you think about how duck systems are created,

dann ist die Frage nach der Flachheit des Sonnensystems durchaus gerechtfertigt. then the question of the flatness of the solar system is entirely justified.

Denn es sind ja immer große Gaswolken, also dreidimensionale Gaswolken, Because there are always big gas clouds, i.e. three-dimensional gas clouds,

die dann am Ende offenbar in solchen Scheiben enden. Wieso, wie kommt denn das? which then obviously end up in such slices. How come?

Die könnten sich doch irgendwie bewegen, die Planeten. Die könnten sich doch auf dem Weg hin zum Planetensystem bilden The planets could move somehow. They could form on the way to the planetary system

und dann würden die wie so ein Bienenschwarm durcheinanderfliegen. Könnte doch sein. and then they would fly together like a swarm of bees. Could be.

Warum eigentlich nicht? Why not?

Also hier ist tatsächlich Physik gefragt. So physics is really needed here.

Wie kommt es eigentlich dazu, dass von allen Seiten Material in dieses Zentrum strömt und dann How does it actually happen that material flows into this center from all sides and then

nach einem so, nach dem Motto: Ist ja ein Wunder. Ein Wunder. Steht in der Mitte ein Stern und drum rum ist die Scheibe da. according to one of these, according to the motto: it's a miracle. A wonder. If there is a star in the middle and around it the disc is there.

Naja, es kommen grundlegende physikalische Prinzipien hier zu tragen, ich will das nicht zu weit ausgreifen, Well, basic physical principles come to bear here, I don't want to go too far,

aber die eine Geschichte hat was mit den berühmten Eiskunstläufern oder Eiskunstläuferinnen zu tun, but one story has something to do with the famous figure skaters,

die drehen sich ja, und wenn die dann die Arme anziehen, dann, ja genau, dann werden sie immer schneller und schneller und schneller und schneller. they turn, and when they pull their arms, then, yes, exactly, then they get faster and faster and faster and faster.

Das nennt man dann Drehimpulserhaltung. Ja, also, wenn so eine Gaswolke am Anfang auch nur einen winzig kleinen This is called conservation of angular momentum. Yes, well, if such a gas cloud even a tiny little one at the beginning

Drehimpuls gehabt hat, nur winzig. Braucht gar nicht viel. Irgendwie angeschubst von einer anderen Gaswolke Had angular momentum, just tiny. Doesn't need much. Somehow pushed by another gas cloud

oder eine Explosion von einem Stern an einer Stelle, und so weiter, also nur bisschen. or an explosion from a star in one place, and so on, so just a little.

Und sobald die anfängt zu kollabieren, also unter ihrer eigenen Masse, And as soon as it starts to collapse, under its own mass,

ihrer eigenen Gravitationswirkung zusammen zu fallen, to collapse under their own gravitational effect,

dann muss sie, sie kann gar nicht anders, immer schneller und schneller drehen. then she has to turn faster and faster and faster and faster.

Und wenn sie sich natürlich schneller dreht, dann taucht natürlich das auf, was wir alle kennen,

die Trägheitskräfte ziehen das Material wieder auseinander, Kettenkarussell, etc. pp. the inertial forces pull the material apart again, chain carousel, etc. pp.

Und auf dieser Art und Weise hat man dann auf der einen Seite einen Zug nach außen, And in this way you have a pull outwards on one side,

aber im Innersten sogar einen Zug nach innen, nämlich durch die Gravitation. but in the innermost even a pull inwards, namely by gravity.

Denn nach wie vor fällt natürlich Material da rein, fällt und fällt und fällt und fällt, Because of course material still falls in there, falls and falls and falls and falls,

sodass man im Inneren ein Stern hat, oder zu mindestens ein zentrales Objekt, dass die Gravitation dominiert.

Und da drum rum, ja drum rum hat sich eben tatsächlich das Material angesammelt. And around it, yes around that, the material has actually accumulated.

Und das dreht sich nun mit bestimmter Geschwindigkeit, ja die kann man genau ausrechnen. And that turns at a certain speed, yes you can calculate that exactly.

Hier, für die Experten: Aus dem Gleichgewicht von kinetischer Energie und potenzieller Energie Here, for the experts: From the balance of kinetic energy and potential energy

kann man praktisch an der Scheibe an jeder Stelle ausrechnen, wie schnell sich die Scheibe dreht.

So, und in der Scheibe hat man Gas und Staub.

Wenn da jetzt noch was von außen irgendwie reinfällt, dann ist das also mehr oder weniger Impulserhaltung hier innendrin, If there is anything from the outside, it’s more or less conservation of momentum inside,

das Material sammelt sich dort an und beginnt sich nun allmählich the material accumulates there and now gradually begins to dissipate

um dieses Zentralobjekt herum zu drehen. to rotate around this central object.

Ja, und jetzt muss man natürlich folgendes bedenken: Yes, and now of course you have to consider the following:

Das Zentralobjekt ist keines, nach dem Motto, es ist still und ruhig und schwarz und dunkel, The central object is none, according to the motto, it is quiet and calm and black and dark,

sondern das wird ein Stern. but that becomes a star.

Dieser Stern wird anfangen zu strahlen. Der wird nicht nur strahlen, This star will begin to shine. It will not only shine,

Er wird sogar der einst, das muss er mal irgendwann gemacht haben, He will even become one, he must have done that at some point,

wird der anfangen ein Wind zu blasen und damit wird die Scheibe im Innern sozusagen

von dem, von dem stellaren Wind schon mal ab geraspelt und währenddessen treibt die Scheibe weiterhin ihr Spiel. from that from the stellar wind and the disc continues to play.

Also in der Scheibe herum kommt es zur Bildung von Gasplaneten. So around in the disk there is the formation of gas planets.

Das sind die ersten die sich bilden müssen. Nach 500 Jahren hat nämlich dieser innere Stern, These are the first to be formed. After 500 years, this inner star

hat der Stern durch seinen Wind und durch seine Strahlung das Gas aus der Scheibe vertrieben. the star has driven the gas out of the disk through its wind and radiation.

Und so bleibt also nichts mehr übrig außer die Gasplaneten und Staub. So there is nothing left except the gas planets and dust.

Und der Staub der macht dann durch den Zusammenstoß über Hundert Millionen Jahre macht er die Felsenplanete. And the dust that then makes the rocky planet through the collision over a hundred million years.

Damit hätten wir erst einmal die Bewohner unseres Sonnensystems schon mal klar: With that, we would have clear the inhabitants of our solar system:

Saturn, Jupiter, also den Uranus da draußen, den können wir vergessen, den Neptun; brauchen wir alles nicht, Saturn, Jupiter, Uranus out there, we can forget about Neptune; we don't need everything

das sind alles nur, das sind alles nur Side Effekte. these are all just side effects.

Und innendrin so kleine vier Stoppelhopser: Merkur, Venus, Erde, Mars. And four small stubble hoppers inside: Mercury, Venus, Earth, Mars.

Vor allen Dingen der Mars, das ist ja... Der hat nur ein Zehntel Erdmasse! Das ist nicht zu fassen. Above all, Mars, that's ... It has only a tenth of the earth's mass! This is unbelievable.

Das es den überhaupt gibt, das ist, also das ist ein Wunder für sich. That it exists at all, that is, so that's a miracle in itself.

Dazwischen dann der Asteroidentunnel und das alles in einer Ebene. In between then the asteroid tunnel and all on one level.

Wenn jetzt hier einer wäre, einer von diesen Körpern wäre,

der sich nicht in diesem axialsymetrischen Potenzial befinden würde, also in diesem, which would not be in this axially symmetrical potential, i.e. in this,

in dieser Scheibe, die praktisch kreisrund ist.

Wenn also einer hier so schräg durchlaufen würde und das über viereinhalb Milliarden Jahre,

so alt ist nämlich das Sonnensystem.

Ja dann wird, hätte die Gefahr eines Zusammenstoßes viel größer gewesen.

Und in der Tat ist es so, dass bei der Bildung,

bei der Bildung der Planetensysteme in einer solchen Scheibe, es natürlich Ausreißer gab. in the formation of the planetary systems in such a disk, there were of course outliers.

So junge Wilde: Oh, ich gucke mal da oben usw. So young savages: Oh, I'll take a look up there, etc.

Aber die hatten alle keine Chance. Die sind entweder weggeschleudert worden, But none of them had a chance. They were either thrown away

oder sie sind mit irgendwelchen Körpern in der Ebene zusammengestoßen.

Hier in der Scheibenebene, da ist der Mainstream, Here in the disc level, there is the mainstream,

die Hauptströmung. Und die hat gewonnen. the mainstream. And she won.

Und es haben diejenigen gewonnen, deren Bahnen eben nicht die Bahnen von anderen Planeten And those who won, whose orbits are not the orbits of other planets

oder anderen Himmelskörpern immer wieder gekreuzt haben und mit denen zusammengestoßen sind,

sondern es haben die gewonnen, die auf dem rechten Weg waren. but it was won by those who were on the right path.

Woher wissen wir denn das eigentlich? How do we actually know that?

Na, wir wissen es von der Beobachtung der letzten Jahre Well, we know from observing the past few years

in den Sternentstehungsgebieten, in den Gaswolken, da gibt es überall in the star formation regions, in the gas clouds, there are everywhere

Scheiben, genau. Discs, exactly.

Ja, hier nochmal an die, an die Flacherdler. Seht ihr? Yes, here again to the, the flat-eared dogs. Do you see?

Das ist eine, das ist eine Scheibe. Das ist jetzt aber auch mal eine Scheibe. This is one, this is a disc. But now that's also a disc.

Ist das eine Scheibe? Das ist eine Scheibe

Und davon gibt es die Hülle und die Fülle in jedem Sternentstehungsgebiet, And of that there is the abundance and abundance in every star formation region,

praktisch um jeden Stern herum gibt es eine Scheibe. Hier.

Ja das ist kein UFO, ne. Yes, that's not a UFO, no.

Das was man in der Mitte sieht, ist übrigens das Streulicht des Sterns der da mittendrin ist. By the way, what you see in the middle is the scattered light of the star that is in the middle.

Und in diesen Scheiben entstehen eben Planeten. And planets are created in these disks.

Und jetzt kommt der Hammer, jetzt kommt nämlich einer für euch. And now the hammer comes, here is one for you

Das ist das allergrößte, finde ich einer der größten Entdeckungen der Astronomie überhaupt:

HL Tauri HL Tauri

HL hat nichts mit mir zu tun, der heißt so. Ich weiß nicht warum. HL has nothing to do with me, it's called that. I do not know why.

Aber er heißt HL Tauri.

Und man sieht hier eine Gasscheibe. Achtung! And you can see a gas disk here. Attention!

Mit Lücken, ganz wichtig. With gaps, very important.

In den Lücken sind nämlich Planeten entstanden. Planets were created in the gaps.

Ja, ist ja klar. Ich meine, wenn so ein Planet um sein Stern herum sich bewegt,

also, während der Entstehung, dann zieht er ja aufgrund der erhöhten Gravitation, so, during the formation, it pulls because of the increased gravity,

ein Planet ist ja dichter als in der Umgebung, a planet is denser than in the area,

zieht er ja Material zu sich heran und wenn er dann lang genug um den Stern rumgelaufen ist, he pulls material to himself and when he has walked around the star long enough,

dann hat er natürlich die Bahn, die er umkreist, die hat er natürlich freigeräumt. then of course he has the path he is circling, which he has of course cleared.

Und man sieht hier also richtig die Frühphase des Sonnensystems.

Das ist granatenmäßig. It's like a grenade.

Und auch noch mal hier für die Flacherdler: Das ist eine, das ist eine Scheibe.

Ist es eine Scheibe? Ist das eine Scheibe?

Also, das ist eine schönere Scheibe als die kann ich ja, also... Ja, kennen wir noch nicht. So, that's a nicer record than I can, so ... Yes, we don't know yet.

Aber jetzt mal ganz ehrlich, But honestly now

damit ist doch eigentlich alles klar: Es gibt die Scheiben.

Es gibt sie wahnsinnig oft, also praktisch jeder Stern, der Plante hat, They exist a lot, so practically every star that Plante has,

hat eine Scheibe. Und das wäre doch, auch mal mein Kompromissangebot

an die Flacherdler: Lass ihm doch die Erde eine Kugel sein, to the flat geek: let the earth be a ball,

wie es sich gehört, aber Scheiben sind ganz wichtig für die Planetenentstehung. as it should be, but disks are very important for the formation of planets.

Ohne Scheiben - keine Kugeln. Wäre das nicht was? Without disks - no balls. Wouldn't that be what?