Hallo liebe Leserinnen und Leser!
Heute werden wir uns einmal mit der Frage beschäftigen, wie schnell die Erde um die Sonne rotiert. Was meinst du? Wusstest du, dass die Erde eine ganz schöne Geschwindigkeit erreicht, wenn sie sich um die Sonne dreht? Lass uns gemeinsam schauen, wie schnell das wirklich ist und welche Faktoren dabei eine Rolle spielen.
Die Erde dreht sich einmal pro Jahr um die Sonne. Da diese Umlaufbahn elliptisch ist, beträgt die mittlere Umlaufgeschwindigkeit der Erde etwa 29,8 km/sec. Die Umlaufgeschwindigkeit kann jedoch je nach der Position der Erde in ihrer Umlaufbahn variieren.
Erde umrundet die Sonne in 8 Minuten und 20 Sekunden!
Du kannst es gar nicht glauben? Dann stelle Dir vor, dass die Erde in nur 8 Minuten und 20 Sekunden einmal die Sonne umrundet. Das entspricht einer Geschwindigkeit von 107.000 km/h! Und wir bewegen uns jedes Mal, wenn wir die Erde umrunden, mit! Dabei beschreibt die Erde eine elliptische Bahn um die Sonne und erreicht dabei eine Gesamtstrecke von 940 Millionen Kilometern. Wenn man das in Fahrzeit umrechnet, entspricht das ungefähr 1.000 Mal der Erde-Mond-Strecke pro Jahr. Unglaublich, oder?
Drehe Dich mit rasanter Geschwindigkeit auf Deinem Sofa
Du stehst auf Deinem Sofa und drehst Dich mit rasanter Geschwindigkeit – und das, ohne auch nur einen Schritt zu machen. Wenn Dein Sofa am Äquator steht, rotierst Du darauf mit einer Geschwindigkeit von 1670 km/h. Viele wissen gar nicht, wie schnell sich die Erde in Wirklichkeit dreht. Die Rotation um die Erdachse verwandelt Dein Sofa in ein kosmisches Karussell. Diese Geschwindigkeit ist am Äquator am höchsten, in Deutschland etwas langsamer. Hier drehst Du Dich mit etwa 464 Metern pro Sekunde um die Erdachse. Aber auch das ist schon sehr schnell.
Wie die Schwerkraft die Zeit beeinflusst
Je näher du dich an einer schweren Masse wie der Erde befindest, desto stärker wirkt die Schwerkraft. Dies hat auch Auswirkungen auf die Zeit. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Zeit für uns Menschen im All deutlich schneller vergeht als für diejenigen, die sich auf der Erde befinden. Der Grund dafür ist, dass die Zeit im All relativ zur Erde um den Faktor 1,0000000007 schneller vergeht. Wir können uns diesen Effekt zu Nutze machen, indem wir beispielsweise Satelliten auf einer Umlaufbahn um die Erde schicken. Da sie sich in einer höheren Umlaufbahn befinden, können sie komplexere Aufgaben auf kürzere Zeit erledigen.
Erde dreht sich einmal pro Tag mit 1670 km/h
Innerhalb von 24 Stunden dreht sich unsere Erde einmal um sich selbst und legt dabei 40075 Kilometer zurück. Das bedeutet, dass sich der Punkt auf dem Äquator mit einer Geschwindigkeit von 1670 Kilometern pro Stunde bewegt. Da die Erde bei ihrer Umdrehung auch noch eine gewisse Höhe erreicht, wird die wahre Geschwindigkeit noch höher sein. Diese Geschwindigkeit hängt aber auch von der Umlaufbahn und der Position im Universum ab.
Wenn du an der Oberfläche der Erde stehen würdest, hättest du das Gefühl, dass sich nichts bewegt. Aber wenn du in einer Rakete sitzt, die mit demselben Tempo wie die Erde fliegt, würdest du die Drehung der Erde viel stärker spüren.
Warum dreht sich die Erde 366 Mal pro Jahr?
Doch so einfach ist es nicht, denn die Erde dreht sich nicht nur einmal pro Jahr um sich selbst, sondern sogar 366-mal. Das liegt daran, dass das Jahr mehr Tage hat, als sich unsere Erde einmal um ihre eigene Achse dreht. Der Grund für diesen scheinbaren Widerspruch ist der Lauf der Erde um die Sonne: Unser Planet dreht sich in 23 Stunden und 56 Minuten einmal um seine Achse, während er sich gleichzeitig um die Sonne bewegt. Dadurch befindet sich die Erde an einem anderen Punkt in ihrer Umlaufbahn, wenn sie nach einem Tag wieder an demselben Punkt ankommt. Daher wird ein Tag, an dem sich die Erde einmal um sich selbst gedreht hat, als Schaltjahr bezeichnet.
Ja, Flugzeuge fliegen schneller in Richtung Erddrehung
Achtung, hier kommt die Auflösung: Ja, Flugzeuge fliegen mit der Erddrehung schneller als gegen sie. Wenn du also von West nach Ost fliegst, kannst du die Kraft der Jetstreams nutzen, um deinen Flug zu beschleunigen. Jetstreams sind Hochgeschwindigkeitswinde, die sich in großer Höhe befinden und die die Flugzeuge beim Reisen unterstützen. Dadurch wird die Flugzeit verkürzt und du kommst schneller ans Ziel.
Warum es Schaltjahre gibt: Tradition, Gregorianischer Kalender
Du hast sicher schon bemerkt, dass ein Jahr nicht immer genau 365 Tage hat. Eigentlich hat ein Jahr 365 Tage und 6 Stunden, um die Sonne zu umrunden. Da es aber keinen Tag mit einer halben Stunde gibt, wird alle vier Jahre ein Schalttag eingefügt. Dieser Tag heißt Schalttag, Schaltjahr oder auch Schaltmonat. Damit wird dafür gesorgt, dass das Jahr wieder auf den ursprünglichen Lauf der Sonne einpendelt. Der Schalttag wird an den letzten Februartag, den 29., angehängt und alle vier Jahre eingefügt. Somit hat das Jahr dann 366 Tage.
Diese Schaltjahre haben eine lange Tradition und waren schon im alten Rom bekannt. Damals wurden die Schaltjahre alle drei Jahre eingefügt. Erst im Jahre 1582 wurde die Regel eingeführt, dass Schaltjahre alle vier Jahre eingefügt werden. Diese Regel wurde von Papst Gregor XIII. eingeführt. Daher stammt auch der Name Gregorianisches Kalender. Dieses System wird heute noch angewandt und ist der Grund dafür, dass wir heute noch über Schaltjahre sprechen.
Scott Kelly und Mikhail Kornienko: Ein Jahr im All
Du und ich, wir haben keine Ahnung, wie es sich anfühlt, ein ganzes Jahr lang im All zu sein. Aber Scott Kelly und Mikhail Kornienko haben es getan. Am Mittwoch, den 2. März 2016, kehrten die beiden Astronauten nach einer Reise von 340 Tagen auf der Internationalen Raumstation (ISS) wieder zurück auf die Erde. Die beiden hatten eine einzigartige Mission, die mehr als ein Jahr dauerte. Kelly und Kornienko untersuchten die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Menschen und die zukünftigen Langzeitmissionen. Sie hatten einige Experimente unternommen und Daten gesammelt, um zu sehen, wie sich die Zeit im All auf den menschlichen Körper auswirkte. Diese Daten werden jetzt analysiert, um ein besseres Verständnis dafür zu bekommen, wie sich der menschliche Körper im Weltall verhält und wie man Astronauten auf Langzeitmissionen vorbereiten kann. Es ist eine besondere Leistung dieser beiden Astronauten, dieses Jahr im All verbracht zu haben. Nicht jeder kann sich so eine Mission vorstellen.
ISS-Erlebnis: Morgenroutine, Frühstück und Aufgaben
Du-tze:Guten Morgen! Nachdem du von deinem Weckruf geweckt worden bist, beginnt dein Tag auf der Internationalen Raumstation (ISS). Bevor du dich an deine Aufgaben machst, wäschst du dich schnell mit einem feuchten Reinigungstuch ab. Danach gibt es ein leckeres Frühstück und du besprichst mit der Kontrolle deine Aufgaben für den Tag. Dieser dauert 12 Stunden an und du bist gefordert, viel zu lernen und zu entdecken.
Jim Zimbelman: Wie Planeten uns vor Katastrophen bewahren
Jim Zimbelman, ein Geologe, berichtete dem Smithsonian Magazine, dass sich Fliegende Felsen und aufgepeitschte Ozeane, die durch ein Erdbeben oder einen Tsunami ausgelöst werden, das Leben auf der Erde schwer beeinträchtigen können. Dadurch können ganze Lebensgrundlagen ausgelöscht werden. Diese katastrophalen Ereignisse werden jedoch durch die Planeten unseres Sonnensystems, die sich um die Sonne drehen, reguliert. Aufgrund der Schwerkraftkräfte, die von den Planeten ausgehen, werden die schwerwiegendsten Beben und Tsunamis aller Zeiten normalerweise verhindert. Gleichzeitig helfen die Planeten uns auch, die Umlaufbahnen der anderen Planeten zu verstehen und den Lauf der Zeit zu verfolgen. Ohne die Planeten wäre unser Sonnensystem völlig unvorhersehbar.
Lebenswichtiger Sauerstoff – Wie uns Druckänderungen beeinträchtigen
Du merkst es vielleicht gar nicht, aber ohne Sauerstoff wäre unser Leben nicht möglich. Schon nach wenigen Sekunden ohne die lebenswichtige Substanz würden wir uns wie auf 2000 Metern Meerestiefe fühlen. Ohne die vorherige Anpassung an den Druckunterschied würde der fehlende Sauerstoff schwere Auswirkungen auf unseren Körper haben. Wenn der Luftdruck um 21 Prozent sinkt, würde sich das auf unseren Körper auswirken, als würden wir uns ohne Anpassung auf 2000 Metern Meerestiefe befinden. Diese Veränderungen können uns schwächen und uns das Atmen erschweren. Daher ist es wichtig, dass wir unseren Körper mit frischer Luft und genügend Sauerstoff versorgen – zumindest wenn wir nicht gerade tauchen.
Unser Sonnensystem wird sich in 5-7 Milliarden Jahren verändern
Klingt das nicht unglaublich? In etwa fünf bis sieben Milliarden Jahren wird sich unser Sonnensystem auf spektakuläre Weise verändern. Die Sonne wird anfangen, sich zu vergrößern und heller zu leuchten, während ihr Durchmesser zunimmt. Dadurch werden die sonnennächsten Planeten Merkur, Venus und unsere Erde zerstört. Dies ist ein natürlicher Vorgang, der von der Wissenschaft bestätigt wurde und uns jeden Tag ein bisschen näher an das Ende des Lebens auf der Erde bringt. Wir sollten also jeden Tag aufs Neue schätzen und wertschätzen, was wir haben, bevor es zu spät ist!
Warum die Erde sich weiterhin drehen muss
Vor mehr als vier Milliarden Jahren begann die Erde sich unaufhörlich um die Sonne und um sich selbst zu drehen. Dieser Prozess ist bis heute ununterbrochen. Doch was würde passieren, wenn die Erde aufhören würde, sich zu drehen? Die Folgen wären verheerend und würden sich global auf die Erde auswirken. Starker, explodierender Wind würde über die Erde wehen, während die eine Hälfte der Erde langsam in ewige Dunkelheit versinken würde. Es ist daher wichtig, dass die Erde sich weiterhin dreht, damit wir auf ihr leben können.
Erdkern: Seine Rotationsgeschwindigkeit und Auswirkungen
Richtig ist, dass sich der Erdkern unter anderem auf Grund der Wirkung von schwachen Gezeitenkräften dreht. Diese Kräfte werden durch die Gezeitenwirkung des Mondes, aber auch durch die Strömungen in den Ozeanen hervorgerufen. Die Rotationsgeschwindigkeit des Erdkerns ist allerdings sehr gering. Es ist daher unwahrscheinlich, dass sich die Rotation des Erdkerns in naher Zukunft auf die Erdoberfläche auswirken wird.
Der Erdkern ist überwiegend aus Eisen und Nickel bestehend und hat eine Dicke von etwa 2.900 Kilometern. Er ist in zwei Schichten unterteilt: die äußere, flüssige Schicht und die innere, fester Schicht. Die innere Schicht hat eine mittlere Temperatur von 5.500 bis 6.500 Grad Celsius. Die äußere Schicht ist wesentlich kälter und hat eine Temperatur von etwa 2.000 Grad Celsius. Durch die Wirkung der Gezeitenkräfte ist die Rotationsgeschwindigkeit des Erdkerns extrem gering. Es dauert etwa 1.400 Jahre, bis sich die Position des Erdkerns einmal um einen Winkel von 360 Grad dreht.
Wir können also beruhigt sein: Der Erdkern wird auch in Zukunft nicht für apokalyptische Szenarien auf der Erdoberfläche sorgen. Dafür ist die Rotationsgeschwindigkeit viel zu gering und die Temperatur des Erdkerns zu hoch, um durch die Rotation irgendwelche Auswirkungen auf die Erdoberfläche zu haben.
Erde andersherum drehen? Wie würde das funktionieren?
Du hast sicher schon mal davon geträumt, dass sich die Erde einmal andersherum dreht. Aber wie würde das funktionieren? Um zu verhindern, dass die Menschheit in den Weltraum abhebt, müsste die Erde zunächst langsamer werden, bis sie schließlich ganz stehenbleibt. Dann könnten die Bewohner der Erde die Schwerkraft beibehalten, sodass sie auf der Oberfläche gehalten werden. Natürlich würde sich das Klima und die Tageszeiten ändern, aber die Menschheit wäre dennoch in der Lage weiterhin auf der Erde zu leben. Zudem würde sich die Erdrotation auf die Gezeiten auswirken, die sich dann in ihrer Größe verändern würden. Wenn die Erde sich also einmal um 180 Grad drehen würde, würde sich vieles verändern – aber es wäre immer noch möglich auf ihr zu leben.
Unsere Erde im Verhältnis zum Universum
Du kannst sagen, dass die Erde der Mittelpunkt unseres Universums ist, das wir von unserem Standpunkt aus beobachten können. Wir wissen auch, wo die Erde im Sonnensystem und dessen Position im Verhältnis zur Galaxis steht. Allerdings ist die Erde nur ein winziges Element in Bezug auf das gesamte Universum: Unser Sonnensystem ist nur eines der vielen Milliarden von Sonnensystemen, die Teil unserer Galaxis, der Milchstraße, sind. Die Milchstraße ist nur eine von vielen Galaxien, die in unserem Kosmos zu finden sind.
Verstehen Sie das Raum-Zeit-Kontinuum: Eine Einführung
Du hast sicher schon mal davon gehört, dass Zeit und Raum nicht getrennt werden können? Stattdessen werden beide Begriffe zu einem vierdimensionalen Raumzeit-Kontinuum (auch Raum-Zeit-Kontinuum genannt) verschmolzen. Kernphysiker Steffen Turkat von der TU Dresden erklärt uns das Ganze nochmal: Zeit ist eine der vier Dimensionen, genauso wie der Raum, der aus X-, Y- und Z-Komponenten besteht. Wenn wir uns bewegen, bewegen wir uns in diesem Raum-Zeit-Kontinuum. Das bedeutet, dass wir uns zwar in der Zeit vorwärts bewegen, aber auch gleichzeitig in Raumrichtungen. Unser Weg durchs Kontinuum kann dabei völlig unterschiedlich aussehen, je nachdem wie wir uns bewegen.
Photonen – Lichtteilchen, die sich mit c bewegen ohne Zeit zu verlieren
Du hast schon mal von Lichtteilchen (Photonen) gehört? Sie sind Teilchen, die sich mit Lichtgeschwindigkeit, also mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit c, bewegen. Deshalb stellen sie den Grenzfall dar, denn für sie vergeht keine Zeit. Es ist ein faszinierendes Phänomen, dass sie so schnell fliegen und unterwegs keine Zeit verlieren. Aber wie kommt es dazu?
Dieses Phänomen lässt sich auf die spezielle Relativitätstheorie zurückführen. Sie besagt, dass die Zeit zwischen zwei Ereignissen in einem bewegten Bezugssystem langsamer abläuft als in einem ruhenden. Da Lichtgeschwindigkeit die höchstmögliche Geschwindigkeit ist, die ein Objekt erreichen kann, erlebt es auch keine Zeitverschiebung. Daher vergeht für es auch keine Zeit.
Erkunde den Weltraum: Wie senkt man die Transportkosten?
Der Traum vieler Menschen ist es, den Weltraum zu erforschen und zu erkunden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist es jedoch erforderlich, die Transportkosten für Menschen und Güter in den Weltraum zu senken. Aktuell liegen die Kosten pro Kilogramm bei etwa 12.000 Euro. Deswegen arbeiten Wissenschaftler und Ingenieure an neuen Technologien, die es ermöglichen, diese Kosten zu halbieren.
Eine mögliche Lösung wäre ein wiederverwendbares System oder eine Einwegrakete. Noch ist es jedoch unklar, welches System letztendlich zum Einsatz kommen wird. Es gibt verschiedene Faktoren, die beachtet werden müssen, um diese Aufgabe zu lösen. Dazu gehören neben der Kosteneffizienz auch die Sicherheit und die Zuverlässigkeit der Systeme. Wir sind gespannt, was die Forscher in Zukunft erreichen werden und drücken ihnen die Daumen!
ISS: Unglaubliche 28.000 Kilometer pro Stunde auf Umlaufbahn
Heutzutage bewegt sich die Internationale Raumstation ISS mit unglaublichen 28.000 Kilometern pro Stunde. Dadurch beträgt die Zeitdifferenz zwischen zwei Punkten auf der Erde kaum mehr als einen Wimpernschlag. Die ISS bewegt sich dabei nicht nur mit hoher Geschwindigkeit, sondern bewegt sich auch auf einer geschlossenen Umlaufbahn. Diese Umlaufbahn wird durch die Schwerebeschleunigung ermöglicht, die durch die Gravitationskraft des Planeten erzeugt wird. Da sie sich in einer Umlaufbahn befindet, muss die ISS auch konstant mit Triebwerken beschleunigt werden, um die nötige Geschwindigkeit zu erreichen. Dadurch kann die ISS an Ort und Stelle bleiben und nicht abdriften.
Schlussworte
Die Erde dreht sich einmal in etwa 365 Tagen um die Sonne. Wenn man das in Stunden umrechnet, beträgt die Umlaufgeschwindigkeit der Erde ungefähr 67.000 Kilometer pro Stunde. Das ist unglaublich schnell!
Du siehst also, dass die Erde mit einer Geschwindigkeit von rund 107.000 km/h um die Sonne reist. Für uns Menschen ist es schwer vorstellbar, aber das ist die Realität. Es ist wirklich erstaunlich, wie schnell die Erde reist!
