{"id":18839,"date":"2010-01-14T21:15:41","date_gmt":"2010-01-14T20:15:41","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2010\/01\/14\/lasst-dunkle-materie-die-erdbahn-wachsen\/"},"modified":"2025-05-14T16:02:42","modified_gmt":"2025-05-14T14:02:42","slug":"lasst-dunkle-materie-die-erdbahn-wachsen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2010\/01\/14\/lasst-dunkle-materie-die-erdbahn-wachsen\/","title":{"rendered":"Ver\u00e4ndert dunkle Materie die Bahn der Erde?"},"content":{"rendered":"

Die dunkle Materie ist immer f\u00fcr eine \u00dcberraschung gut. Zuerst man ihre Existenz bei Messungen an Galaxien und Galaxienhaufen<\/a> bemerkt. Dann haben neue Satellitenmessungen <\/a>Hinweise auf ihre Natur und Existenz gegeben. Und vor kurzem gab es erste Hinweise darauf, dass die dunkle Materie direkt detektiert werden kann<\/a>. <\/p>\n

Und nun kann man die Auswirkungen der dunklen Materie vielleicht sogar direkt in unserem Sonnensystem sehen!
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\nDie dunkle Materie ist nicht nur irgendwo im fernen All – wenn sie da ist, dann ist sie auch in unserem Sonnensystem. Dort ist sogar mehr dunkle Materie als au\u00dferhalb: durchschnittlich erwartet man 10-25<\/sup> Gramm dunkle Materie pro Kubikzentimer in unserer Milchstrasse. F\u00fcr das Sonnensystem selbst betr\u00e4gt der Wert 10-19<\/sup> Gramm\/cm\u00b3. <\/p>\n

Und da dunkle Materie gravitativ wechselwirkt, ist so vor allem dort, wo viel Masse ist – also in der N\u00e4he der Sonne. Und w\u00e4hrend die Sonne sich durch die Milchstrasse bewegt, sammelt sie noch mehr dunkle Materie auf. Die Menge an dunkler Materie um die Sonne sollte also kontinuierlich anwachsen.<\/p>\n

Aber m\u00fcsste das nicht auch Auswirkungen auf die Bahnen der Planeten haben? Immerhin sammelt sich im Zentrum immer mehr Masse an. Genau das hat der Italiener Lorenzo Iorio vom Nationalen Institut f\u00fcr Kernphysik<\/i> in Pisa untersucht.<\/p>\n

In seiner Arbeit Effect of Planet-Bound DarkMatter on Satellite Dynamics in the Solar System<\/a> hat er nachgerechnet, wie sich die variable Masse der Sonne auf die Dynamik der Planeten auswirken w\u00fcrde. <\/p>\n

Sein Resultat: Die Planeten w\u00fcrden n\u00e4her an die Sonne heranr\u00fccken! F\u00fcr die inneren Planeten (Merkur, Venus, Erde und Mars) w\u00e4re der Effekt nur gering. In den bisherigen 4,5 Milliarden Jahren in denen unser Sonnensystem existiert hat, haben sich ihre Bahnen nur um einen kleinen Wert verringert; die \u00c4nderungen werden aber bei den \u00e4u\u00dferen Planeten (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun) sehr gro\u00df (die Einheit in der Tabelle ist die astronomische Einheit<\/i>, abgek\u00fcrzt AU – das ist die mittlerer Entfernung zwischen Erde und Sonne):<\/p>\n

\"i-6d0b34a3893cd19baedba9ee10589560-ioriotab1-thumb-500x229.jpg\"<\/a><\/form>\n

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Tabelle 2 aus Iorio (2010)<\/a><\/div>\n

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Die Bahn von Neptun k\u00f6nnte also bis zu neunmal<\/strike> neun Astronomische Einheiten gr\u00f6\u00dfer gewesen sein als heute! Und der Proze\u00df dauert weiter an. In den n\u00e4chsten knapp 8 Milliarden Jahren – der erwarteten Lebensdauer der Sonne – schrumpfen die Bahnen um folgende Betr\u00e4ge:<\/p>\n\"i-580f9eeb821ffbcd4e9d02f247eb68c3-ioriotab2-thumb-500x229.jpg\"<\/a><\/form>\n

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Tabelle 3 aus Iorio (2010)<\/a><\/div>\n

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Iorio hat au\u00dferdem berechnet, dass dadurch die gro\u00dfe Halbachse<\/a> der Erdbahn um 2 bis 5 Zentimeter pro Jahr wachsen muss. Das klingt nach einem Widerspruch. Iorio selbst sagt:<\/p>\n

In fact, no real contradiction exists because it has been shown that the osculating semimajor axis of a gradually shrinking trajectory around a mass-increasing central body gets, in fact, larger.<\/p><\/blockquote>\n

Die oskulierende gro\u00dfe Halbachse<\/a> wird also gr\u00f6\u00dfer, wenn die Bahn um einen K\u00f6rper mit Massenzuwachs schrumpft… Ok – ich gehe mal nicht davon aus, das Iorio hier Unsinn erz\u00e4hlt \ud83d\ude09 Aber dar\u00fcber muss ich erst nochmal ein bisschen nachdenken; das erschlie\u00dft sich mir nicht spontan…<\/p>\n

(Nachtrag: Hier<\/a> wird diese Frage auch diskutiert. Soweit ich das sehe geht es darum, dass ein Anwachsen der astronomischen Einheit – die ja der Massstab ist – zu einem Schrumpfen der Distanzen f\u00fchrt. Ich finde Iorios Formulierung aber dann immer noch etwas verwirrend.)<\/p>\n

Aber wenn wir von dem Zuwachs der gro\u00dfen Halbachse der Erde ausgehen, dann wirds interessant! Denn genau so ein Zuwachs ist gemessen worden! In ihrer Arbeit Secular increase of astronomical unit from analysis of the major planet motions, and its interpretation<\/a> haben die Russen Krasinsky und Brumberg festgestellt, dass sich die astronomische Einheit tats\u00e4chlich \u00e4ndert – und zwar um 15 \u00b1 4 cm pro Jahr. Sp\u00e4tere Untersuchungen ergaben einen Wert von 7 bzw. 5 Zentimeter pro Jahr.<\/p>\n

Dieser Zuwachs stimmt \u00fcberraschend gut mit den Ergebnissen von Iorios Rechnungen \u00fcberein. Auch das ist nat\u00fcrlich noch kein Beweis f\u00fcr die dunkle Materie. Aber es ist auf jeden Fall interessant!<\/p>\n

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(via arxiv-Blog<\/a>)<\/div>\n

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