Energie waarmee de aarde om de zon draait

Moderators: jkien, Michel Uphoff

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.131

Energie waarmee de aarde om de zon draait

Iemand vroeg me waar de energie vandaan komt waarmee de aarde om de zon draait, daar zit ik over na te denken. Mijn gedachte is dat de energie waarmee de aarde nu om de zon draait ongeveer gelijk is aan de gravitatieenergie Eg = -GmM/r (m = massa van de aarde, M = massa van zon, r = 1 AE). Een groot deel van de massa van de aarde bestaat uit ijzeratomen die miljarden jaren geleden gevangen zaten in de kern van een zware ster, die later ontplofte als supernova. Voor de ontploffing had de hoeveelheid ijzer in de kern van de zware ster een gravitatieenergie van Eg = -GmM'/r' (m = massa van de aarde, M' = massa van de kern, r' = straal van de kern, ~0,01 AE). De supernovaontploffing heeft dan dus de energie geleverd waarmee de aarde om de zon draait.

Andere ideeen?


-- Edit: r2 veranderd in r, met dank aan Xilvo

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.401

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Toen eenmaal atomen en moleculen waren ontstaan na de Big Bang (waterstof en wat helium) werden die in het uitdijende universum uiteengedreven.
Dus deels komt de energie, naar mijn idee, van de Big Bang.
Waterstof vormde o.a. sterren waarin zwaardere elementen dan waterstof en helium ontstonden die vrij kwamen bij supernovaontploffingen. Daar kwam dan de energie van de zwaardere elementen vandaan.

Ik vermoed dat de waterstof op aarde niet ooit deel heeft uitgemaakt van sterren - in ieder geval het overgrote deel niet.

Ik denk dus in grote lijnen in jouw richting.

N. B. Die kwadraat boven de r moet weg, mijns inziens.

Berichten: 929

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Een supernova? Dacht het niet.
Elk planetenstelsel was ooit een samentrekkende gaswolk waar als eerste de (moeder) ster uit ontstond. (De meest aannemelijke theorie) Heeft niets te maken met een supernova. Die is slechts verantwoordelijk voor de aanwezigheid van zware elementen. De rotatie energie ontstaat tijdens de samentrekking van de gaswolk in een protoster en de verdikkingen in de gassen die daar omheen draaien vormen later de planeten. (De zogenaamde protoplanetary disk).

De energie wordt dus tijdens dit proces opgebouwd en staat helemaal los van het fenomeen supernova.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.401

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Energie wordt natuurlijk niet opgebouwd, die blijft behouden.
Zelfde geldt voor rotatie-energie, die was al in de gaswolk aanwezig voordat die begon samen te trekken.

Zonder ontploffende sterren zouden alle gevormde zwaardere elementen in uitdovende sterren/neutronensterren/zwarte gaten blijven. Dan zouden er alleen planeten bestaand uit waterstof kunnen zijn.

Berichten: 929

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Je kunt natuurlijk helemaal terug gaan naar de big bang om de aanwezigheid van energie op zich te verklaren maar de feitelijke rotatie energie van planeten rond een ster wordt tocht echt gevormd door het samentrekkingsproces van een gaswolk.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.401

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:22
... maar de feitelijke rotatie energie van planeten rond een ster wordt tocht echt gevormd door het samentrekkingsproces van een gaswolk.
Nee. Samentrekken van een gaswolk verandert niets aan de rotatie-energie. Die blijft gelijk.

Berichten: 929

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

De energie op zich was er natuurlijk al, maar energie manifesteert zich in verschillende vormen. Een bewegend voorwerp zoals een planeet heeft kinetische energie en die is verkregen uit de samentrekkende gaswolk terwijl het grootste deel daarvan in de ster zit en zich manifesteert als straling.
Energie blijf natuurlijk behouden maar het was de samentrekkende gaswolk die de rotatie veroorzaakte. Gebeurt dat niet dan kun je nog zo veel energie hebben, je hebt dan geen planeet die rond een ster draait...

Berichten: 929

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Xilvo schreef:
di 01 okt 2019, 22:24
Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:22
... maar de feitelijke rotatie energie van planeten rond een ster wordt tocht echt gevormd door het samentrekkingsproces van een gaswolk.
Nee. Samentrekken van een gaswolk verandert niets aan de rotatie-energie. Die blijft gelijk.
Als een gaswolk samentrekt verdwijnt een deel van de energie uiteindelijk in de kern van de nieuwe ster. De rotatie-energie kan dus nooit gelijk blijven. (Wel de totale energie)


Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.401

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:29
maar het was de samentrekkende gaswolk die de rotatie veroorzaakte.
Nee, samentrekken veroorzaakt geen rotatie. Die was er al. Dat is een behoudswet.
Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:29
Gebeurt dat niet dan kun je nog zo veel energie hebben, je hebt dan geen planeet die rond een ster draait...
Ala er om te beginnen helemaal geen rotatie is in een gaswolk dan trekt alles samen naar één plaats en ontstaat inderdaad een niet-draaiende ster zonder planeten. Tenzij er iets heel speciaals gebeurt en er planeten ontstaan die tegengesteld aan elkaar draaien.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.401

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:34
Als een gaswolk samentrekt verdwijnt een deel van de energie uiteindelijk in de kern van de nieuwe ster. De rotatie-energie kan dus nooit gelijk blijven. (Wel de totale energie)
De rotatie-energie blijft behouden. Een deel daarvan komt te zitten in de rotatie van de ster.
Nogmaals, rotatie wordt behouden.

https://nl.wikipedia.org/wiki/Wet_van_b ... pulsmoment

Berichten: 929

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Xilvo schreef:
di 01 okt 2019, 22:34
Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:29
maar het was de samentrekkende gaswolk die de rotatie veroorzaakte.
Nee, samentrekken veroorzaakt geen rotatie. Die was er al. Dat is een behoudswet.
Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:29
Gebeurt dat niet dan kun je nog zo veel energie hebben, je hebt dan geen planeet die rond een ster draait...
Ala er om te beginnen helemaal geen rotatie is in een gaswolk dan trekt alles samen naar één plaats en ontstaat inderdaad een niet-draaiende ster zonder planeten. Tenzij er iets heel speciaals gebeurt en er planeten ontstaan die tegengesteld aan elkaar draaien.
Door kleine dichtheidsverschillen ontstaat er rotatie ook al stond de gaswolk helemaal stil (zeer kleine kans dat dat kan). In ieder geval zorgt het samentrekken van de gaswolk ervoor dat er überhaupt een planeet kon ontstaan dus als we even vergeten dat alle energie al bestond sinds de big bang is het samentrekken van gaswolken simpelweg een verdeling, een 'gebruik' van deze energie dat uiteindelijk tot rotatie leidt van een planeet.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 3.401

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Lees de link eens goed. Er ontstaat geen rotatie.

Wel gaat zo'n wolk sneller draaien als die krimpt maar het impulsmoment verandert niet.

Berichten: 929

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Xilvo schreef:
di 01 okt 2019, 22:46
Lees de link eens goed. Er ontstaat geen rotatie.

Wel gaat zo'n wolk sneller draaien als die krimpt maar het impulsmoment verandert niet.
Dat bedoelde ik eigenlijk ook. De kans dat een gaswolk van nature niet roteert is erg klein zo niet onmogelijk. Maar het eindresultaat (een planeet die rond een ster draait) is het gevolg van dit proces en bestonden we gewoon niet als dit nooit had plaatsgevonden.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 4.131

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:17
Een supernova? Dacht het niet.
Ik had het over de aarde. Supernovaontploffingen zijn noodzakelijk voor de aarde. Zonder zulke ontploffingen zitten de ijzeratomen waar de aarde grotendeels uit gevormd moet worden voor eeuwig opgesloten in diepe gravitatieputten, waar ze niet uit kunnen ontsnappen. In de ruimte zijn er dan slechts gaswolken van waterstof waar je een ster en gasplaneten van kunt maken, maar geen aarde. Dat was de gedachte.

Jupiter kreeg de energie voor zijn baanbeweging van de uitzetting na de Big Bang, maar de aarde kreeg die energie van supernovaontploffingen.

Berichten: 929

Re: Energie waarmee de aarde om de zon draait

jkien schreef:
di 01 okt 2019, 23:27
Bladerunner schreef:
di 01 okt 2019, 22:17
Een supernova? Dacht het niet.
Ik had het over de aarde. Supernovaontploffingen zijn noodzakelijk voor de aarde. Zonder zulke ontploffingen zitten de ijzeratomen waar de aarde grotendeels uit gevormd moet worden voor eeuwig opgesloten in diepe gravitatieputten, waar ze niet uit kunnen ontsnappen. In de ruimte zijn er dan slechts gaswolken van waterstof waar je een ster en gasplaneten van kunt maken, maar geen aarde. Dat was de gedachte.

Jupiter kreeg de energie voor zijn baanbeweging van de Big Bang, maar de aarde kreeg die energie van supernovaontploffingen.
Dat ijzer was dus aanwezig in de oorspronkelijke gaswolk en is verdeeld over de planeten en andere objecten en er is geen garantie dat een deel van het ijzer uiteindelijk niet in de kern van Jupiter is terechtgekomen (grote aantrekkingskracht dus). Jupiter heeft waarschijnlijk een rotsachtige kern omgeven door metallische waterstof. Als ijzer het verschil zou zijn tussen big bang of supernova energie dan bevat de kern van Jupiter dus geen ijzer en dat is juist iets wat we niet met zekerheid weten. Jupiter wordt ook wel eens een mislukte ster genoemd en aangezien de zon ook ijzer bevat is het aannemelijk dat Jupiter ook een deel heeft ontvangen.

Reageer