Einde van rotatie om eigen as?

Moderators: Michel Uphoff, jkien

Reageer

Einde van rotatie om eigen as?

Dag,
 
Ik vroeg me weer es iets af.
 
Omdat de maan (zo goed als) gestopt is met roteren om zijn eigen as ten opzichte van de aarde (door de gevolgen van de zwaarte 'kracht'), vroeg ik mij af of hetzelfde effect geldt voor de aarde ten opzichte van de zon. En het zonnestelsel ten opzichte van de Melkweg(?) En de Melkweg op haar beurt weer ten opzichte van andere sterrenstelsels ... et cetera ???
 
En zal zodoende het hele universum (of het gehele multiversum) ooit ophouden met doordraaien (roteren om eigen en elkaars assen)?
 
BvD,
Thomas

Berichten: 67

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Interessante vraag.. ben benieuwd wie hier meer over kan zeggen! Je zou zeggen dat de aarde ooit tot stilstand zal komen, daar deze ook steeds langzamer draait. De vraag is echter, zal de aarde niet eerder door iets anders vernietigd worden alvorens hij stilstaat! Ik weet niet in welke orde van jaren je dan praat, miljoenen, misschien wel miljarden jaren? Ik kan me voorstellen dat het impulsmoment van bijvoorbeeld een zonnestelsel zo enorm groot is dat deze niet binnen aanzienlijke tijd "stil" komt te staan.
 
Ik roep maar wat... ik kan er enorm naast zitten!

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.543

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Volgens de timeline of the far future in wikipedia is er over 7.5 miljard jaar tidal locking van de aarde met de uitdijende zon, en over 50 miljard jaar tidal locking van de aarde met de maan.
 
Zonnestelsel en melkwegstelsel zijn geen vaste lichamen, ze roteren niet in een ellipsbaan om een enkele buurman, en de getijdenkrachten zijn minimaal, dus daar ontwikkelt zich geen tidal lock.

Berichten: 67

Re: Einde van rotatie om eigen as?

En met tidal lock aarde maan wordt dus bedoelt dat de aarde ook niet meer draait t.o.v. de maan?

En de tidal lock zon-aarde is dus de situatie die nu ook al met aarde-maan is? Dat de maan altijd met zijn 'gezicht' naar de aarde kijkt. Dat betekent dus dat over 50 miljard jaar op fe helft vd aarde nooit meer zonlicht komt?

Nog steeds de vraag: zal de aarde dan nog bestaan?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.543

Re: Einde van rotatie om eigen as?

heerlen1987 schreef: En met tidal lock aarde maan wordt dus bedoelt dat de aarde ook niet meer draait t.o.v. de maan?
 
Let op de volgorde. 'De maan is tidelocked met de aarde' is het omgekeerde van 'de aarde is tidelocked met de maan'. De eerste toestand is nu al bereikt, de tweede begint over 50 miljard jaar.
 
heerlen1987 schreef: En de tidal lock zon-aarde is dus de situatie die nu ook al met aarde-maan is? Dat de maan altijd met zijn 'gezicht' naar de aarde kijkt. Dat betekent dus dat over 50 miljard jaar op de helft vd aarde nooit meer zonlicht komt?
 
Straks is de aarde tidelocked met de zon, niet omgekeerd. Dan is het inderdaad eeuwig dag op de ene helft van de aarde, en nacht op de andere.
 
heerlen1987 schreef: Nog steeds de vraag: zal de aarde dan nog bestaan?
 
Klopt, het is de vraag of de zon als rode reus de aarde zal vernietigen. Niemand die het weet.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Het meest waarschijnlijke scenario is, dat de Aarde en alle planeten zich in de toekomst van de Zon verwijderen. De Zon zet immers massa om in energie en wordt dus lichter. Naarmate de Zon heter wordt, zal dat massaverlies sneller verlopen. Dat heeft tot gevolg dat de omloopbanen van planeten groter worden. In de verre toekomst zal de Zon opzwellen tot een rode reus. Dat is een redelijk goed begrepen fenomeen, waarvoor het bewijs door de studie van zon-achtige sterren om ons heen ruim voorhanden is. De vraag is dus of de Zon voldoende uit zal zetten om de Aarde in die wijdere oploopbaan te verslinden.
 
Zoals het er op basis van de huidige kennis uitziet gebeurt dat waarschijnlijk, zie attached paper. De Aarde verwijdert zich wel van de Zon, maar waarschijnlijk te weinig en de Zon zwelt op tot voorbij de wijdere Aardbaan. Over 7,6 miljard jaar duikt de Aarde dan in de buitenlagen van de rode reus die de Zon dan geworden is. Dat is nog niet het einde, want die buitenlagen zijn extreem ijl, vergelijkbaar met de dichtheid van de huidige corona, zodat de Aarde nog miljoenen jaren 'in' die regionen van de Zon kan vertoeven.
 
Of de Aarde voor die tijd tidal locked met de Zon is, is m.i. sterk te betwijfelen. De uitwisseling van getijdenkrachten met de Maan is over 7,5 miljard jaar waarschijnlijk nog steeds de overheersende factor (nu is die verhouding ongeveer 67% Maan-Aarde en 33% Zon-Aarde). De Zon is tegen die tijd zo'n 30% van haar massa kwijtgeraakt, zodat de Aarde in een ruimere omloopbaan terecht komt en het tidal locking effect wordt gereduceerd. Uit mijn hoofd nemen de getijdenkrachten af met een derde macht van de afstand. Als dat klopt en de Aarde zich over 7,5 miljard jaar naar verwachting (de schattingen lopen sterk uiteen) op ongeveer 1,1 tot 1,4 AE bevindt, zouden de getijdenkrachten van de Zon met ruwweg een factor 1,3 tot 2,7 af moeten nemen. Dat ligt dan in dezelfde orde als de afname van de getijdenkrachten Aarde-Maan omdat de laatste zich ook van de Aarde verwijdert. Uit voorgaande valt m.i. niet af te leiden dat de locking met de Zon 7 keer sneller plaats zou vinden dan die met de Maan.
 
Als de Maan vervolgens in de ijle buitenregionen van de Zon terecht komt, zal haar baansnelheid door de drag verminderen en zal ze dichter bij de Aarde komen. Daardoor zullen de Aarde-Maan getijdenkrachten weer toenemen en een lock met de Zon wordt er dan niet waarschijnlijker door. Uiteindelijk zal de Maan in dit scenario zo dicht bij de Aarde kunnen komen dat ze binnen de Rochelimiet komt en uit elkaar valt. De Aarde krijgt dan kortstondig een ringenstelsel als Saturnus, maar veel massiever. Niet veel later zullen dan de Aarde en de restanten van de Maan definitief in de Zon verdwijnen.
 
Mocht het Aarde-Maan systeem de rode reus fase van de Zon onverwacht toch overleven, en de Zon eindigt als een witte dwerg, dan is haar massa zoveel afgenomen dat de baanstraal van de Aarde sterk toeneemt. Tidal locking met die verre kleine ster wordt dan erg onwaarschijnlijk.
 
Paper:
Distant future of the Sun and Earth revisited.pdf
(255.03 KiB) 451 keer gedownload

Berichten: 67

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Helder en duidelijk! Ty

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Dus Tidal Locking komt alleen tot stand op relatief korte afstanden, al zijn gravitatievelden oneindig in omvang?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.543

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Dat is geen juiste conclusie. Vergelijk eerst de zon en de maan, en dan de andromedanevel en de maan.

De zon staat 400x verder weg dan de maan, maar de getijdenwerking die hij uitoefent op de aarde is niet veel zwakker dan die van de maan. Daaraan herken je dat de afstand niet uitmaakt, als je hemellichamen van gelijke schijnbare diameter vergelijkt. De getijdenwerking die een bolvormig hemellichaam uitoefent op de aarde is evenredig met ρ tan3β , waarin ρ de gemiddelde dichtheid van de bol is, en β de schijnbare diameter. De afstand maakt niet uit, afgezien van zijn invloed op β.
 
Vergelijk zon en maan: β van de zon is gelijk aan die van de maan, maar ρ van de zon is de helft van die van de maan. Daarom is de getijdenwerking half zo sterk.
 
Vergelijk zon en andromedanevel: β van de andromedanevel is gelijk aan die van de maan, maar ρ van de andromedanevel is gigantisch veel kleiner dan die van de maan. De getijdenwerking die de andromedanevel uitoefent op de aarde is verwaarloosbaar vanwege zijn geringe dichtheid.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Dus Tidal Locking komt alleen tot stand op relatief korte afstanden, al zijn gravitatievelden oneindig in omvang?
 
Tidal locking is afhankelijk van afstand en massa. Een grotere massa zal op grotere afstand tot locking leiden dan een kleinere massa. En een kleinere massa maar relatief dichterbij (zoals de Maan t.o.v. de Zon) kan een grotere invloed hebben:
 
De Zon staat 390 keer verder weg dan de Maan. De getijdenkrachten nemen af met de derde macht van de afstand. Dus als de Maan op de plaats van de Zon stond zouden haar getijdenkrachten afnemen met een factor 3903= 59 miljoen. Omdat de Zon 27 miljoen keer zwaarder is dan de Maan, is het uiteindelijke krachteneffect van de Zon dus 1/59 * 27 = 0,45 de kracht die de Maan uitoefent.
 
Uiteindelijk staat hier - via een andere benadering - hetzelfde als jkien hierboven op creatieve wijze beredeneerde.
 
Doen we dezelfde benadering voor Aarde- centrum Melkweg dan zijn de uitgangsgegevens zeer ruwweg 100 miljard zonmassa's (binnen de baan van de Zon rond het centrum van de Melkweg) op een afstand tot het massacentrum van 27.000 lichtjaar. Dat centrum is dus 2,7.1017 keer verder weg dan de Zon. Het is dus wel heel veel massa maar de afstand is enorm, en die afstand moeten we ook nog tot de derde macht nemen. Uitgerekend is de invloed 6.10-53 * 1.1011 = 6.1042 keer zo zwak als dat van de Zon. Volkomen te verwaarlozen dus.
 
Ook een reuzenplaneet als Jupiter heeft als je het uitrekent een volkomen te verwaarlozen effect (minder dan 1/1000 %) , en je kan er dus van uit gaan dat de tidal locking van de Aarde alleen door Maan en Zon bepaald wordt en de rest volslagen te verwaarlozen is.

Re: Einde van rotatie om eigen as?

Ik geloof niet dat ook maar iets te verwaarlozen mag worden om de 'perfectie te zien' of (proberen) de toekomst hierin te voorspellen, vooral niet omdat we niet weten hoe ons heelal eindigen zal ... maar ik begrijp jullie hypothese. Thanks.

 

Reageer