(NASA/JPL) Wir denken oft darüber nach Venus als unser engster Bruder im Sonnensystem. In Größe, Masse und Zusammensetzung ist es der Erde am ähnlichsten. Und wir dachten, dass es in Bezug auf die physische Entfernung am nächsten sei – aber es sieht so aus, als ob diese Ehre dazu gehören könnte Quecksilber .
Nein, die Reihenfolge der Planetenbahnen ist immer noch dieselbe. Merkur ist immer noch der innerste Planet und die Umlaufbahn der Venus ist der Umlaufbahn der Erde immer noch am nächsten. Aber neuen Berechnungen zufolge ist Merkur im Durchschnitt näher an der Erde als unser einstiger bester Freund.
Es klingt kontraintuitiv, nicht wahr? Und vielleicht hat uns das überhaupt erst zu diesem Missverständnis geführt.
„Durch ein Phänomen der Nachlässigkeit, Mehrdeutigkeit oder Gruppendenken haben Wissenschaftsverbreiter Informationen verbreitet, die auf einer fehlerhaften Annahme über die durchschnittliche Entfernung zwischen Planeten basieren“, schreiben die Ingenieure Tom Stockman, Gabriel Monroe und Samuel Cordner in einem Kommentar veröffentlicht in Physik heute .
„Durch die Verwendung einer genaueren Methode zur Schätzung des durchschnittlichen Abstands zwischen zwei umlaufenden Körpern stellen wir fest, dass dieser Abstand proportional zum relativen Radius der inneren Umlaufbahn ist.“
„Mit anderen Worten: Merkur ist im Durchschnitt näher an der Erde als Venus, weil er die Sonne enger umkreist.“
Das Team, dessen Arbeitsplätze das Los Alamos National Observatory, das Engineer Research Development Center der US-Armee und die NASA umfassen, muss seine Berechnungen noch in einem von Experten begutachteten Papier veröffentlichen, aber die Autoren geben an, dass sie sich auf die Prüfung durch die wissenschaftliche Gemeinschaft freuen.
Die Art und Weise, wie wir normalerweise die Abstände zwischen den Planeten berechnen, basiert laut dem Team auf ihnen Entfernung von der Sonne . Die Erde ist im Durchschnitt eine Astronomische Einheit (AE) von der Sonne entfernt. Venus ist 0,722 AE groß. Quecksilber ist 0,387 AE groß.
Wenn man jedoch die Entfernung der Venus von der der Erde abzieht, erhält man tatsächlich die durchschnittliche Entfernung zwischen ihren Umlaufbahnen – nicht die Entfernung zwischen den Planeten selbst. Da sich die Planeten unterschiedlich schnell bewegen, verbringen sie viel Zeit auf gegenüberliegenden Seiten der Sonne.
Da Merkur näher an der Sonne ist, ist der Abstand zwischen ihm und der Erde, wenn sie am weitesten entfernt sind, viel kleiner als der Abstand zwischen Erde und Venus.
Das Team hat die „Punkt-Kreis-Methode“ oder PCM-Gleichung zur Berechnung des durchschnittlichen Abstands zwischen zwei Planeten auf konzentrischen, koplanaren (auf derselben Umlaufebene liegenden) Kreisbahnen entwickelt.
(Stockman et al., Physics Today, 2019)
Ihren Ergebnissen zufolge ist es nicht nur die Erde. Tatsächlich ist Merkur im Durchschnitt auch der Planet, der allen anderen Planeten am nächsten liegt. Ja, sogar Neptun, ganz draußen am Rande des Sonnensystems. Und ja, sogar der weit entfernte Zwergplanet Pluto (obwohl seine stark elliptische Umlaufbahn die Berechnung erschwert).
Das Team hat seine Entdeckung „…“ genannt. Whirly Dirly Folgerung : „Bei zwei Körpern mit annähernd koplanaren, konzentrischen Kreisbahnen nimmt der durchschnittliche Abstand zwischen den beiden Körpern ab, wenn der Radius der inneren Umlaufbahn abnimmt.“
Um dies zu testen, erstellten und führten sie eine Simulation durch, in der die Positionen aller Planeten im Sonnensystem über einen Zeitraum von 10.000 Jahren aufgezeichnet wurden, und verglichen die Ergebnisse mit den traditionellen Entfernungsmessungen und den PCM-Ergebnissen. Die Simulation variierte beim PCM nur um 1 Prozent – bei den traditionellen Distanzen jedoch um bis zu 300 Prozent. Huch.
„Soweit wir das beurteilen können, hat noch niemand ein Konzept wie PCM entwickelt, um Umlaufbahnen zu vergleichen.“ Die Ingenieure schreiben .
„Mit den richtigen Annahmen könnte PCM möglicherweise verwendet werden, um eine schnelle Schätzung der durchschnittlichen Entfernung zwischen einer beliebigen Gruppe umlaufender Körper zu erhalten.“ Vielleicht kann es für die schnelle Schätzung von Satellitenkommunikationsrelais nützlich sein, bei denen die Signalstärke mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt.
„Auf jeden Fall wissen wir jetzt zumindest, dass Venus nicht unser nächster Nachbar ist – und dass Merkur allen gehört.“
Allerdings kann man nie genug Freunde auf dem Planeten haben. Wir sind alle dafür, Merkur in den Club der besten Freunde des Planeten aufzunehmen, anstatt Venus rauszuschmeißen. Wir lieben immer noch alle unsere Nachbarn, nah und fern. Sogar du, entfernter Zwergplanet Pluto .