Wie ist das Vakuum im Weltall entstanden? steht unter Unterdruck?
Wie stark saug das unsere Atmosphäre? und wird das sich irgendwann mit dem umgebenden Milieu ausgleichen?
7 Antworten
Ich denke, das Du die Frage hier etwas falsch stellst.
Dies ist vermutlich der Tatsache geschuldet, das man bei irdischen Dingen im allgemeinem Sprachgebrauch sagt: "Da ist ein Vakuum drin!"
Und wenn irgendwo eben "ein Vakuum drin" ist, dan saugt dieses Vakuum die umliegende Luft in sich hineien.
Von dieser Vorstellung solltest Du Dich trennen .Im Universum ist es vielmehr so, das die Gravitation bewirkt das sich die Materie gegenseitig anzieht.
Dies hat den Effekt, das sich nach und nach kleine "Materieklümpchen" bilden. Je grösser das Materieklümpchen, desto stärker die Anziehungskraft, die es auf seine Umgebung ausübt.
Im Laufe der Zeit werden diese Materieklümpchen immer grösser. Dabei passiert es das sich die einzelnen Materieteilchen quasi "entmischen". Die schweren Teilchen sind weiter innen im Materieklumpen und die leichten Teilchen weiter aussen.
Da Gase prinzipiell leichter sind als "feste Materie" ordnen sich diese Gase eben am Rand eines Materieklumpen an.
Unsere Erde ist so ein Materieklümpchen - genau so wie die Sonne und alle anderen Himmelskörper unseres Sonnensystems und des Universums.
Wenn nun die Gravitationskraft gross genug ist, dann werden diese Gase von dieser Gravitation sozusagen festgehalten. So ist das bspw. bei unserer Erde.
Ist die Gravitation zu schwach, können die Gase bei dem oben beschriebenem "Entmischungsprozess" an der Oberfläche des Materieklumpen nicht mehr festgehalten werden und "verdunsten" in den umliegenden Raum.
Deshalb haben kleine und leichte Himmelskörper auch keine oder nur eine sehr dünne Athmosphäre und schwerere Himmelskörper eben eine dichte Athmosphäre.
Das Universum an sich ist nicht leer. In den meisten Bereichen ist jedoch die Dichte der Materie (sprich des Interstellaren Mediums) extrem gering. Pro Kubikmeter Raum tummeln sich also fast keine Teilchen, bis auf ein paar wenige. Vermutlich ist aber dieses Vakuum perfekter, als wir es auf der Erde je erzeugen könnten. Aber eben immernoch nicht ganz leer. ;)
Nun besteht das Universum aus einem riesengroßen Raum, bzw. der Raumzeit. Die Galaxien, Galaxiehaufen, Supercluster usw. tummeln sich aber alle in einer gewissen Struktur, einer Art dünnen Wabenstruktur und dazwischen sind riesige Freiräume in denen so gut wie nichts ist, sogenannte Voids.
Warum wir so eine Wabenstruktur haben, weiß keiner. Es ist lediglich klar, warum wir eine Struktur haben, sich also die Materie irgendwo im Raum bündelt. Es liegt an der Gravitation. Sie nimmt zwar mit der Entfernung zum Quadrat ab, aber letztendlich wirkt sie überall im Universum. Recht kurz nach dem Urknall war der Raum überall mit einer Art Materie gefüllt, recht heißes Plasma. Bis etwa 400.000 Jahre nach dem Urknall war das Universum sogar undurchsichtig. Das sogenannte dunkle Zeitalter.
Das Universum expandiert aber, somit muss sich die gleichbleibende Menge an Materie einen immer größeren Raum teilen. Logisch, dass sich da irgendwo Löcher bilden müssen. Denn Materie zieht sich ja eben an. Und dann hat man stellen mit viel Materie und Stellen mit extrem wenig Materie - dein Vakuum eben.
Und warum unsere Atmosphäre nicht weggesaugt wird, wurde ja schon geklärt. Denn auch Luft ist ja letztendlich ein Medium das aus Teilchen besteht und eine gewisse Masse hat. Und Massen wiederum ziehen sich aufgrund der Gravitation an. Hat ein Planet eine entsprechend hohe Masse, dann kann er diese Atmosphäre eben bei sich behalten und sie verflüchtigt sich nicht in den Weltraum.
Der Mars ist ca. 10x leichter als die Erde. Auch er hat noch eine Atmosphäre, aber nur noch eine sehr kleine, dünne Atmosphäre. Aufgrund seiner geringen Masse konnte er nicht die gesamte Atmosphäre an sich binden und sie entwich in die weiten des Weltalls.
Der Jupiter wiederum ist so schwer, dass er eine sehr dichte und große Atmosphäre hat - er wird nicht ohne Grund als Gasriese bezeichnet. Ein Raumschiff würde bereits nach wenigen Kilometern in der Atmosphäre von dieser zerdrückt werden - so dicht ist diese. Planeten aber, die noch leichter als der Mars sind, haben in der Regel keine oder so gut wie keine Atmosphäre. Die würde von den Sonnenwinden einfach weggeweht.
Die Atmosphären der Planeten bestehen auf verschiedenen Gasen, welche letztlich auch nichts Anderes als Materie sind. Im Verständnis der Astrophysiker sogar Metalle, da die Astrophysiker alle Elemente die schwerer als Helium sind als Metalle betrachten.
Materie ist der Gravitation ausgesetzt und so kommt es, dass die Gase sich gegenseitig beeinflussen und anziehen. Ist eine allfällige Zentrifugalkraft zu klein um die Gravitationskräfte zu kompensieren, kommt es zur Klumpung der Materien. So entstehen aus Gaswolken letztlich Sterne und Planeten, die ihrerseits weiter Gase anziehen und so das Universum entleeren. Vakuum entsteht. D.h. Raum ohne Materie darin.
es ist also kein imaginärer Unterdruck, sondern die Folge gegenseitigen Entgegenstrebens der Materie(n) aufgrund der Gravitation.
nein
masse zieht masse an, das ist bewiesen. die gravitationsfelder von planeten oder sonnen halten ihre atmospähre so bei sich. und das weltall steht unter einem vakuum, weil die vorhandene masse von planeten oder sonnen "zusammengehalten" wird.
Es wirken dabei zwei Kräfte gegeneinander:
Zum einen das Vakuum, das die Luft von der Erde wegzieht und zum anderen die Schwerkraft, die durch die Masse der Erde erzeugt wird. Da die 2. stärker ist gleicht sich der druck nicht aus.
Und das Vakuum ist da, weil nichts anderes da ist.