Gezeitenkräfte - ihre Entstehung und Wirkung (2018)
Hallo Raumzeit, Ronny hier.
Wir alle kennen Gezeiten in der einen oder anderen Form.
Für gewöhnlich verstehen wir darunter den Zyklus von Ebbe und Flut, der sich an Küsten
beobachten lässt.
Wir wissen, dass der Mond für die Gezeiten verantwortlich ist und dass wir sie zur Energiegewinnung
nutzen können.
Die meisten wissen jedoch nicht, dass die Gezeitenkräfte auch ganze Planeten und Sterne
zerreißen können.
Willkommen bei Raumzeit.
Wenn Astronomen von Gezeiten sprechen, dann meinen sie damit einen Effekt, der durch die
Gravitation ausgelöst wird.
Wer mehr über Gravitation erfahren will, der kann unser Video zu Isaac Newton anschauen.
Dort stellen wir diese grundlegende Kraft vor.
Gravitation ist nach Newton von 2 Variablen abhängig.
Der Masse der beiden Objekte, die sich anziehen und der Entfernung zwischen ihnen.
Egal wie weit die Objekte von einander entfernt sind und egal wie wenig Masse sie besitzen
– die Graviationskraft ist niemals 0.
In anderen Worten – der Stern Bellatrix in der Orionkonstellation zieht euch gerade
an.
Noch besser – ihr zieht ebenso diesen Stern an.
Die Kräfte sind allerdings aufgrund der riesigen Distanz zwischen euch und Bellatrix zu winzig,
als dass wir sie wahrnehmen könnten.
Das ist anders zwischen Erde und Mond.
Beide Objekte verfügen über eine große Masse – und beide Objekte sind nur 380.000
km voneinander entfernt.
Das ist der Grund, warum der Mond die Erde umkreist und nicht auf gerader Linie in den
Weltraum davon fliegt.
Aber ist die Gravitationskraft überall gleich?
Nein – denn die Erde hat einen ziemlich großen Durchmesser.
Die dem Mond zugewandte Seite ist also einer viel größeren Gravitationskraft ausgesetzt
als die 12000 km weiter vom Mond enfernte gegenüberliegende Seite.
Diesen Untrerschied – dieses Differenzial im Gravitationskraftfeld – erleben wir als Gezeitenkraft.
Sie hat zur Folge, dass unser Planet je nach Position zum Mond seine Form ändert.
Die dem Mond zu- und abgewandten Seiten streben nach außen, die anderen nach innen.
Das erscheint zunächst unverständlich – warum strebt die vom Mond abgewandte Seite ebenfalls
nach außen?
Die Antwort ist einfach, wenn auch nicht intuitiv.
Da die Gravitationskraft des Mondes im Erdzentrum wiederum höher ist als auf der mondabgewandten
Seite, tritt hier der gleiche Effekt auf wie auf der dem Mond zugewandten Seite.
Warum aber hebt sich der Meeresspiegel?
Dies wird sehr häufig falsch dargestellt.
Der Mond hebt nicht etwa das Wasser an (die Gravitation der Erde bleibt um ein Vielfaches
stärker). Und wir sehen selten Menschen am Strand schweben.
Tatsächlich pressen die Gezeitenkräfte die Ozeane von den Seiten her zusammen – was
deutlich zu erkennen ist, wenn wir noch einmal einen Blick auf das Gravitationsfeld werfen.
Dieses Zusammenpressen lässt den Ozean in der Mitte ansteigen.
Würde die Umlaufbahn des Mondes kleiner werden, dann würde das Gravitationsdifferenzial stetig
zunehmen.
Schließlich würde es einen Punkt erreichen, an dem die Gezeitenkraft, die auf den Mond
wirkt, so stark würde, dass sie den Mond zerreißt.
Das Differential wäre dann stärker als die Gravitation des Mondes, welche ihn als Körper
zusammen hält. 1994 ließ sich dieser Effekt beobachten.
Der Komet Shoemaker-Levy 9 passierte 1992 den Jupiter in so geringer Distanz, dass die
Gezeitenkräfte von Jupiter ihn zerbrechen ließen.
Die Distanz, die ein Körper nicht unterschreiten darf, bevor er zerbricht, nennt man Roche-Grenze
nach dem französischen Mathematiker Edouard Albert Roche.
Das Roche-Limit des Mondes im Verhältnis zur Erde beträgt z.B. 9500 km.
Der Mond müsste uns also sehr nahe kommen, bevor er zerbricht.
Dies allerdings würde einen wunderschönen Ring ergeben – einen Erdsaturn quasi.
Wir hoffen, es hat euch gefallen. Wenn ihr Fragen habt, schreibt es in die Kommentarsektion,
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In diesem Sinne, danke fürs Zuschauen und 42!
