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Das Rätsel der unerklärlichen Anomalien der Astronomie
Ende des 19. Jahrhunderts entdeckten Astronomen, dass das Perihel des Merkur (sein sonnennächster Punkt während seiner Umlaufbahn) langsam auf eine Weise vorrückte, die durch die Newtonsche Physik nicht erklärt werden konnte. Die Anomalie war klein, so winzig, dass die meisten glaubten, dass es bald eine einfache Erklärung geben würde. Es stellte sich natürlich heraus, dass die Umlaufbahn des Merkur ein Hinweis auf die Existenz eines völlig neuen physikalischen Konzepts war, der Allgemeinen Relativitätstheorie, das unser Verständnis des Universums grundlegend veränderte.
Wenn es dort eine Lektion gibt, ist es, auf kleine Anomalien zu achten.
Aus diesem Grund bietet eine Liste von John Anderson vom Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien und Michael Nieto vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico eine interessante Lektüre. Die beiden Wissenschaftler haben Details zu vier ungeklärten Anomalien zusammengestellt, an denen sich Astronomen derzeit am Kopf kratzen (ich habe eine fünfte hinzugefügt). Lass uns mal sehen.
1. An erster Stelle steht die Flyby-Anomalie, die wir im arxivblog besprochen haben Hier , Hier , und Hier . Dies ist die Entdeckung, dass Raumschiffe, die an der Erde vorbeifliegen, eine kleine, aber signifikante Änderung der Beschleunigung erfahren, ein Effekt, der von Anderson detailliert untersucht wurde und sich als real und nicht als Artefakt herausstellte.
2. Als nächstes folgt die langsame, aber sichere Zunahme der Länge der Astronomischen Einheit (AE), einer Maßeinheit, die ungefähr der mittleren Entfernung von der Erde zur Sonne entspricht. Dies wurde mit 149.597.870.700 Metern plus oder minus drei Metern berechnet und ist die bei weitem am genauesten bestimmte Konstante in der Astronomie, die Daten stammen aus Entfernungsmessungen zwischen der Erde und verschiedenen Mars-Orbitern und -Landern von 1976 bis heute. Diese Daten zeigen jedoch, dass die AU um etwa 15 Zentimeter pro Jahr zunimmt.
Eine Erklärung ist, dass die Masse der Sonne zunimmt (es gibt eine mathematische Beziehung, die die AU mit der Masse der Sonne verbindet). Tatsächlich sollte die Masse der Sonne aufgrund des Massenverlusts durch Sonnenstrahlung und Sonnenwind abnehmen. Um die Zunahme der AE zu erklären, müsste die Sonne ihre Masse um 10^18 Kilogramm pro Jahr erhöhen. Das entspricht dem Verschlucken eines großen planetarischen Mondes oder etwa 40.000 Kometen pro Jahr. Das wäre uns sicher aufgefallen.
3. Dann gibt es die Pioneer-Anomalie, die kleine, aber stetige Verlangsamung der Pioneer-Raumsonde, wenn sie sich aus dem Sonnensystem herausbewegt. Niemand konnte zufriedenstellend erklären, was sie zurückzieht, obwohl es an Versuchen hat es nicht gemangelt .
4. Schließlich weisen Anderson und Nieto auf die Zunahme der Exzentrizität der Mondbahn hin, die zwischen 1970 und 2008 durch Laserentfernungsmessungen gemessen wurde. Diese Daten zeigen, dass das Apogäum und das Perigäum des Mondes um etwa 3,5 Millimeter pro Jahr zugenommen haben.
5. Anderson und Nieto könnten ihrer Liste ein fünftes Rätsel hinzufügen: das jüngste Anomalien in der Umlaufbahn des Saturn gemessen .
Ist dies ein Beweis für neue Physik oder nur eine schlechte Anwendung der Physik, die wir kennen? Was auch immer die Antwort ist, dies sind Probleme, die es wert sind, beobachtet zu werden.
Ref: arxiv.org/abs/0907.2469 : Astrometrische Sonnensystemanomalien