Bahnresonanz
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In der Himmelsmechanik spricht man von einer Bahnresonanz, wenn zwei Himmelskörper Umlaufzeiten besitzen, die in einem ganzzahligen Verhältnis stehen (z. B. 2:1 oder 3:2). In diesem Fall addiert sich die regelmäßige Wechselwirkung zwischen den Objekten über lange Zeiträume und kann zu dramatischen Bahnveränderungen (Exzentrizität und Inklination) der Körper führen.
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[Bearbeiten] Auswirkungen von Bahnresonanzen
Steht die Bahn eines Himmelkörper in Resonanz zu einem anderen Objekt, so kann dies einen störenden oder auch stabilisierenden Einfluss auf seine Umlaufbahn ausüben. Warum verschiedene Bahnverhältnisse zu unterschiedlichen Auswirkungen führen ist noch nicht vollständig verstanden.
[Bearbeiten] Stabilisierende Resonanzen
- Der Zwergplanet Pluto und zahlreiche kleinere Objekte im Kuipergürtel, die als Plutinos bezeichnet werden, befinden sich in einer 3:2-Resonanz mit Neptun, d. h. während dreier Neptunumläufe umrunden sie die Sonne zweimal. Weiter außerhalb befinden sich weitere resonante Kuipergürtelobjekte, die in 2:1-Resonanz zur Neptunbahn stehen. Es existieren auch Objekte mit anderen Resonanzen, wie z. B. 5:2 und 3:1.
- Eine Sonderform der Bahnresonanz mit dem Verhältnis 1:1 bilden die koorbitalen Objekte. Das bekannteste Beispiel dafür sind die so genannten Trojaner. Sie befinden sich in einem Lagrange-Punkt bezüglich der Sonne und eines Planeten (meistens Jupiter).
- Eine Vielzahl kleinerer Asteriodengruppen außerhalb des Hauptgürtels zwischen Mars und Jupiter werden durch Resonanzen zur Jupiterbahn stabilisiert. Darunter die Hilda-Gruppe bei 3:2 und die Cybele-Gruppe bei 7:4.
- Die extrasolaren Planeten Gliese 876b and Gliese 876c befinden sich in 2:1 Resonanz.
[Bearbeiten] Störende Resonanzen
Bahnresonanzen bewirken auch die Teilungen zwischen den Saturnringen und die Kirkwoodlücken im Asteroidengürtel. Letztere gelten als der wahrscheinlichste Ursprung der erdnahen Asteroiden.
Die Umlaufzeiten der Jupitermonde Io, Europa und Ganymed stehen in einer Resonanz von 4:2:1. Dies führt zu leicht elliptischen Bahnen der drei Monde und damit im Schwerefeld Jupiters zu starken Gezeitenkräften, welche das Innere von Europa und insbesondere von Io aufheizen und als Ursache für den auf Io beobachteten extrem starken Vulkanismus gelten.
Auch die Eismonde Enceladus und Dione des Planeten Saturn stehen in einer 2:1-Resonanz. Obwohl Enceladus eine kryovulkanische Aktivität zeigt, sollten die von Dione ausgehenden Gezeitenkräfte für eine Aufheizung von Enceladus eigentlich zu schwach sein.
