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Gibt es (physikalisch begründet) eine maximale Planetengröße?

Thema erstellt von Suza 
Beiträge: 952, Mitglied seit 9 Jahren
Kernfusion in Sternen

Die Kernfusion hängt nicht davon ab, ob das Element Wasserstoff vorhanden ist, sondern davon, ob sich überhaupt Elemente in einem Raumvolumen befinden. Und dann ist nicht das Volumen an sich entscheidend, sondern die Dichte der Materie in einem gegebenen Volumen.

Ein Stern wie die Sonne hat insgesamt eine Dichte, mit der sie in einer Wanne mit Wasser schwimmen würde, und dennoch findet eine Kernfusion statt, nämlich im inneren Kern der Sonne.

Endet die Fusion von Wasserstoff – über verschiedene Zwischenschritte – zu Helium, bewirkt die Gravitation, die ja von der Menge der Masse in einem Volumen abhängt, einen weitere Verdichtung des Kerns und es beginnt die Fusion zu Kohlenstoff und Sauerstoff. Die Verdichtung findet – je nach Masse des Sterns – in immer weiteren Schritten statt, um bei Eisen zu Enden.

Der Kern eines entsprechenden Sterns besteht also aus schweren Elementen bis hin zu Eisen. Und so ein Kern ist allemal größer als ein Planet. Was würde also mit einem Planeten geschehen, der die Größe der Sonne hätte? Es kann so einen Planeten gar nicht geben, weil schon weit vorher die Kernfusion einsetzen würde.
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2142-39:
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2142-38:
Beitrag Nr. 2142-36 NEU

Hans,

was geschieht denn, wenn der Wasserstoff im Kern des Sterns aufgebraucht ist?

....er erlischt, wird dunkel, kollabiert unter der Gravitation, wird ggf. zur Supernova, zum schwarzen Loch etc.

Aber was hat das mit dem größtmöglichen Planeten zu tun?
Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2142-40:
Nein, er erlischt nicht, er fusioniert in jeder Entwicklungsphase immer schwerer Elemente bis hin zum Eisen.

ich gebe zu, hier hast Du Recht.
Ich hatte nur die „Kurzfassung“ geschrieben, die, zugegeben, nicht ganz korrekt ist.
Natürlich endet die Fusion nicht wenn der Wasserstoff verbraucht ist, sondern wenn alle fusionierbaren Elemente verbraucht sind.
Sorry, dass ich dieses Detail übersprungen habe.

Zitat:
Und das hat eine Menge mit einem größtmöglichen Planeten zu tun - den kann es, so wie du dir das denkst nicht geben, weil es stets zu einer Kernfusion kommen würde

Vorausgesetzt der Planet würde aus fusionierbaren Elementen bestehen.
Bei Elementen die in der Elementen-Tafel jenseits des Eisens liegen, würde keine Fusion stattfinden.
Ab bestimmten Elementen würde sogar eine Kernspaltung stattfinden, ich hab die Elementen-Tafel nicht im Kopf und mir fällt spontan nur Uran, Plutonium, Radium und Radon ein.

Planeten die aus Elementen, wie etwa Eisen, Kobalt, Blei etc. bestehen, könnten bis zu einer kritischen Größe anwachsen. Dann würden sie von ihrem eigenen Gravitationsdruck „zerquetscht“

Siehe auch große ausgebrannte Sterne, die ja viel Eisen enthalten und zu schwarzen Löchern kollabieren.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Hans-m am 14.01.2015 um 16:11 Uhr.
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Hans-m schrieb in Beitrag Nr. 2142-42:


Vorausgesetzt der Planet würde aus fusionierbaren Elementen bestehen.
Bei Elementen die in der Elementen-Tafel jenseits des Eisens liegen, würde keine Fusion stattfinden.
Ab bestimmten Elementen würde sogar eine Kernspaltung stattfinden, ich hab die Elementen-Tafel nicht im Kopf und mir fällt spontan nur Uran, Plutonium, Radium und Radon ein.

Planeten die aus Elementen, wie etwa Eisen, Kobalt, Blei etc. bestehen, könnten bis zu einer kritischen Größe anwachsen. Dann würden sie von ihrem eigenen Gravitationsdruck „zerquetscht“

Siehe auch große ausgebrannte Sterne, die ja viel Eisen enthalten und zu schwarzen Löchern kollabieren.

Hans, jedes Element ist "fusionierbar". Das muss so sein, denn die Kerne aller Elemente sind aus Protonen zusammengesetzt, und ein Proton allein ist nur der erste Schritt in dieser Hierarchie. Ein Proton allein ist nichts anderes als ein Wasserstoffkern.

Es kommt nur auf die zur Verfügung stehende Energie an. Diese wird bis zur Fusion zu Eisen durch die Gravitation erzeugt. Danach spielt die Gravitation zwar auch eine entscheidende Rolle, es wird aber noch komplizierter. Bis zum Eisen wird nach E=MC zum Quadrat Energie freigesetzt, danach muss aber Energie zugeführt werden, um weitere Elemente zu erzeugen, und das geschieht in den Supernovae.

Ob sich dabei ein Schwarzes Loch oder "nur" ein Neutronenstern bildet, hängt wiederum von der Menge an Eisen ab, das sich im Kern des Sterns gebildet hat, und das hängt von der Masse des ursprünglichen Sterns ab.
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Beitrag zuletzt bearbeitet von Henry-Dochwieder am 14.01.2015 um 23:30 Uhr.
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Henry-Dochwieder schrieb in Beitrag Nr. 2142-43:
Hans, jedes Element ist "fusionierbar". Das muss so sein, denn die Kerne aller Elemente sind aus Protonen zusammengesetzt, und ein Proton allein ist nur der erste Schritt in dieser Hierarchie. Ein Proton allein ist nichts anderes als ein Wasserstoffkern.

Es kommt nur auf die zur Verfügung stehende Energie an. Diese wird bis zur Fusion zu Eisen durch die Gravitation erzeugt. Danach spielt die Gravitation zwar auch eine entscheidende Rolle, es wird aber noch komplizierter. Bis zum Eisen wird nach E=MC zum Quadrat Energie freigesetzt, danach muss aber Energie zugeführt werden, um weitere Elemente zu erzeugen, und das geschieht in den Supernovae.

Ob sich dabei ein Schwarzes Loch oder "nur" ein Neutronenstern bildet, hängt wiederum von der Menge an Eisen ab, das sich im Kern des Sterns gebildet hat, und das hängt von der Masse des ursprünglichen Sterns ab.

Auch hier gebe ich Dir Recht, aber ich hatte eigentlich nicht die Absicht hier die Fusion im Detail zu beschreiben, möchte auch keine "Falschaussage" abliefern. Daher begrüße ich Deine Richtigstellung.

Mir geht es hier mehr darum, dass ich nicht das Thema verfehlen, und mich mehr dem Thema maximale Plantengröße widme.

Ein Panet kann so lange anwachsen, wie ihm Masse zugeführt wird durch Meteoriten, Sternestaub, Asteroiden etc.
Bei überschreiten einer Größe kollabiert der Planet jedoch.
Das passiert, wenn die Gravitationskraft größer ist, als die Kraft, die die Atome "in ihrer Form" hält.
Ob er dabei eine Fusionsphase durchmacht hängt von seinen Elementen ab.


Ich hoffe ich habe diesmal kein wichtiges Detail übersprungen.
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