🧑 🐈 👊🏽 Fragen Sie Ethan Nr. 110: Wie sah der Himmel aus, als sich die Erde gerade bildete? 👩🏾‍🚀 🕸️ 🏂

Vor vier Milliarden Jahren war das Universum nicht mehr das gleiche wie heute. Was würden wir sehen?

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Obwohl uns die Sterne am Nachthimmel während des gesamten menschlichen Lebens bewegungslos und unverändert erscheinen, existiert unsere Welt seit Milliarden von Jahren. Dies ist eine lange Zeit für jeden Prozess: Sterne werden geboren, verbrennen ihren Treibstoff und sterben, Galaxien sind vereint, das Universum dehnt sich aus usw. Das ist genug, um interessiert zu sein - was war der Unterschied zwischen dem Nachthimmel in diesen fernen Zeiten? Und so fragt unser Leser Scott Elric:

Wie würde der ganze Nachthimmel für einen Beobachter auf der neu abkühlenden Erde vor 4 Milliarden Jahren aussehen? Wäre der Nachthimmel der gleiche? Oder ist es leichter?

Um zu verstehen, wie der Himmel damals aussehen würde, müssen wir entscheiden, was wir heute sehen.

Wenn Sie jedoch die entfernten Objekte des Universums betrachten, haben Sie möglicherweise das Gefühl, dass wir in die Tiefen der Unendlichkeit schauen. Tatsächlich sehen wir eine Kombination aus zwei Dingen: dem uns am nächsten stehenden und den hellsten Sternen. Zu den zehn hellsten Sternen am Nachthimmel gehören diejenigen, die uns am nächsten sind, wie Sirius und Alpha Centauri , die weniger als 10 Lichtjahre von uns entfernt sind, aber auch die hellsten wie Rigel und Betelgeuse , die sich Hunderte von Lichtjahren entfernt befinden die Sonne in ihrer Helligkeit um das 100.000-fache übertreffen.

Sirius

Betelgeuse

Rigel

Damit menschliche Augen einen Stern sehen können, muss seine scheinbare Größe +6 oder heller sein. Diese Einschränkung erfordert eine Kombination aus Entfernung und Helligkeit des Sterns, die für die meisten Sterne in der Milchstraße nicht erreichbar ist. Von unserer Erde aus sind mit bloßem Auge nur 6.000 Sterne in der gesamten Himmelssphäre sichtbar.

All dies wird unter der Annahme beschrieben, dass sich der Betrachter nicht in dem mit Licht kontaminierten Bereich befindet und dass die Helligkeit von himmlischen und irdischen Objekten die Erdatmosphäre nicht beleuchtet.

Mit diesen Einschränkungen des menschlichen Sehens kann nicht viel mithalten, aber es gibt viele Objekte im Universum, die überraschenderweise versuchen, dies zu tun. Zum Beispiel beziehen sich Einschränkungen in Bezug auf Entfernung und Helligkeit auf einzelne Sterne, aber verschwommene und ausgedehnte Objekte können viel heller erscheinen. Einige Sternhaufen, Kugelhaufen und ganze Galaxien sind von der Erde aus mit geringer Lichtverschmutzung sichtbar, aber diese Objektklassen, deren Licht über einen großen Bereich verteilt ist, verschwinden als erste aus dem Blickfeld, wenn die Lichtverschmutzung zunimmt. Objektsichtbarkeitsskala

Angesichts all dessen waren die Erde, das Sonnensystem, die Galaxie und das Universum in der fernen Vergangenheit sehr unterschiedlich, und diese Unterschiede hätten den Nachthimmel dieser Zeit in vielerlei Hinsicht verändert. Wenn wir einen Beobachter mit menschlichen Augen betrachten, was würde er vor 4 bis 4,5 Milliarden Jahren sehen, als das Sonnensystem gebildet wurde und die ersten Phasen seiner Entwicklung durchlief?

Mehr Planeten am Himmel und heller . Heute am Himmel im Osten vor Sonnenaufgang können Sie mehrere helle Lichter sehen. Neben dem hellblauen Stern Regulus finden Sie dort die Planeten Venus (es wird die hellste sein), Mars, Jupiter und sogar Merkur.

Aber in der frühen Geschichte des Sonnensystems hatte es wahrscheinlich nicht nur mehr Planeten, wie die Simulationen zeigen, sondern auch Jupiter, Saturn und sogar Uranus und Neptun könnten der Sonne viel näher sein, wie das Modell von Nizza zeigt .

Heute befindet sich Uranus an der Grenze des bloßen Auges, aber in der Antike leuchteten Jupiter, Saturn hell, und Uranus und Neptun - und wahrscheinlich ein anderer Planet, der seitdem aus dem System entkommen ist - wären am Himmel sichtbar gewesen. Denken Sie daran, dass wir heute im Sonnensystem nur die überlebenden Planeten beobachten!

Tausende extra helle Sterne . Heute ist der Stern, der uns am nächsten ist, mehr als 4 Lichtjahre von uns entfernt. In einem Umkreis von 30 Lichtjahren von uns sind nur etwa 300 Sterne sichtbar .

Aber unsere Sonne wurde wie alle Sterne nicht isoliert geformt. Vor 4,5 Milliarden Jahren war die Sonne Teil einer gigantischen Region der Sternentstehung, in der höchstwahrscheinlich Tausende von ihnen auftauchten, und obwohl viele von ihnen nicht so hell waren, waren einige sogar noch heller.

Die Innenansicht eines solchen Clusters wäre ziemlich staubig, da das Sonnensystem all diese protoplanetaren Trümmer abschütteln musste. Aber wenn sich der Staub gelegt hat und aus dem System verschwunden ist, hätten wir einen Himmel entdeckt, der mit vielen tausend Sternen gefüllt ist, die näher liegen und heller leuchten als die hellsten Teile unseres heutigen Himmels.

Für zig Millionen Jahre sollte der Himmel nachts voller heller und funkelnder Sterne sein.

Die Bildung des Mondes würde seine eigenen Anpassungen an der Sicht des Himmels vornehmen! 50-100 Millionen Jahre nach der Entstehung der Erde kollidierte der Protoplanet Thea mit der Erde und schlug die Trümmer aus, die sich bald im Mond sammelten.

Der Mond und die Erdoberfläche blieben danach jedoch sehr lange heiß - höchstwahrscheinlich Millionen von Jahren -, sodass sie so viel sichtbares Licht emittieren mussten, dass der Nachthimmel sehr hell sein würde. Stellen Sie sich vor - unser Planet war so heiß, dass er allein durch Wärmestrahlung zur Lichtverschmutzung beitrug!

Nach mehreren hundert Millionen Jahren begann der Sternhaufen, in dem wir auftraten, zu verfallen.. Solche offenen Cluster existieren selten länger als eine halbe Milliarde Jahre, bevor Gravitationswechselwirkungen sie auseinander reißen und ihnen die meisten Sterne rauben. Bald nachdem wir rausgeworfen wurden, würde sich unser Nachthimmel kaum von heute unterscheiden.

Während wir durch die Galaxie reisen - und Sterne näher oder weiter von uns entfernt werden - und wenn sich Sterne der Klassen O und B bilden und in neuen Clustern verschwinden, können sich einzelne für uns sichtbare Sterne im Laufe der Zeit ändern, aber die Anzahl und Die Helligkeit der Sterne bleibt ungefähr gleich. Natürlich können wir näher oder weiter an einem Sternhaufen (wie Hyaden und Plejaden), an Sternentstehungsgebieten wie dem Orionnebel oder auf der anderen Seite der Galaxie sein, wodurch extragalaktische Objekte wie Maffei 1 und Maffei sichtbar werden 2.

Maffei 1 unten rechts, Maffei 2 oben links

Aber entfernte verschwommene Objekte, einschließlich anderer Galaxien, würden selbst vor vier Milliarden Jahren kaum anders aussehen, da die Expansion des Universums, die nur seine Superskalen betrifft, im Laufe der Zeit nur 2-3 Galaxien für das bloße Auge unsichtbar machen würde. Es ist viel wahrscheinlicher, dass kleine Galaxien sichtbar sind, die seitdem von der Milchstraße absorbiert werden, und dass die großen und kleinen Magellanschen Wolken im Gegenteil zu weit von uns entfernt sind, um sichtbar zu sein!

Also, Scott, einige Details des Nachthimmels wären sehr unterschiedlich, aber die meisten Änderungen würden sich auf die unmittelbare Umgebung der Sonne beziehen. Unser heutiger Himmel scheint uns für die kurzen Zeiträume, die uns zur Verfügung stehen, unverändert zu sein, aber für einen Beobachter vor 4 Milliarden Jahren hätte alles, was wir heute sehen - mit der möglichen Ausnahme von Andromeda - völlig fremd ausgesehen.

Fragen Sie Ethan Nr. 110: Wie sah der Himmel aus, als sich die Erde gerade bildete?

Vor vier Milliarden Jahren war das Universum nicht mehr das gleiche wie heute. Was würden wir sehen?

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