Über die Bahnmechanik verdampfender Planeten

Ein Planet umkreist seine Sonne auf einer elliptischen Bahn und verliert durch Verdunstung langsam an Masse. Wie werden sich die Parameter der Bahnellipse als Funktion der Zeit ändern? Könnten wir eine Verallgemeinerung vornehmen und mathematisch modellieren?

Aus Neugier, ist dies eine Hausaufgabenfrage oder eine "Weltenbau"-Überlegung, oder??
@JoeBlow Nein, das ist keine HW-Frage. Wenn es so wäre, hätte ich einen gebrauchten HW-Tag.
Wenn Sie nur im Sinne von Kepler meinen, wenn die Erde heller wird, wäre die Umlaufbahn identisch, aber, lassen Sie mich denken, langsamer, das Jahr wäre länger. Masse kommt in Keplers Gesetzen nicht vor.
@JoeBlow Nicht im Sinne von Kepler.

Antworten (1)

Die Masse eines Planeten beeinflusst seine Umlaufbahn nicht wesentlich, es sei denn, es handelt sich um einen sehr großen Planeten. Am anderen Ende des Spektrums wäre ein Planet mit sehr kleiner Masse, der verdampft, und das ist im Wesentlichen das, was ein Komet ist. Es ist alles Keplerianisch, obwohl Kometen ihre Umlaufbahnen leicht durch den winzigen Schub, den sie von den verdampfenden Gasen erhalten, beeinflussen können. Es ist also nicht die Massenänderung, sondern wie die Verdunstung tatsächlich abläuft, aber das ist ein kleiner Effekt. Selbst ein großer Planet wie Jupiter beeinflusst die Sonne nicht sehr (die Sonne umkreist einen Punkt, der nicht einmal außerhalb der Sonne liegt), sodass ein Masseverlust die Umlaufbahn des Jupiter auch nicht wesentlich beeinflussen würde.

Wie also kommt es zur Verdunstung und wie wird diese gemessen und analysiert? Auch wenn der Effekt gering ist, wie wird er analysiert?
Die Verdunstung von Kometen führt zu ihren Schweifen, die wir bei Weltraummissionen aus nächster Nähe beobachtet haben. Wir verfolgen auch ihre Bahnen und stellen kleine Abweichungen von der Keplerbahn fest, sowohl von der Schwerkraft anderer Planeten als auch von Impulsen der Verdunstung. Letztere erzeugen kleine unvorhersehbare Stöße, aber auch hier kommt es nicht auf die Massenänderung an, sondern darauf, wie die Verdunstung wie ein sehr kleines Düsentriebwerk wirken kann.
Würde der Komet also einer hyperbolischen Flugbahn folgen, wenn er sich der Sonne nähert?
Das scheint tatsächlich möglich, wenn es sich um einen langperiodischen Kometen handelt, der durch seine Verdunstung genügend Schub bekommt.
Um einen Punkt herauszupicken, den Sie gemacht haben, der Punkt, den die Sonne umkreist (das Baryzentrum des Sonnensystems), liegt gelegentlich außerhalb der Sonne, wenn Jupiter und Saturn und einige der Eisriesen in einer Reihe stehen .
@Cody ist richtig. Das Baryzentrum des Sonnensystems liegt häufig außerhalb der Sonne.
Ja, mit „nicht außerhalb der Sonne“ meine ich, dass der Punkt nicht dauerhaft außerhalb der Sonne liegt. Man würde nicht sagen, dass es außerhalb der Sonne liegt! Aber ja, es ist mehrdeutig. Der Punkt ist einfach, vernachlässigbare Rückkopplung auf die Umlaufbahn durch Massenverlust,
Über die Bahnmechanik verdampfender Planeten
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v