Sternbilder sind jünger als Kontinente

• Der Liedtext, in dem Orion den „Aufstieg und Fall von Königen und Kontinenten“ gesehen haben soll, passt nicht zur astronomischen Zeitskala, da die tatsächliche Beständigkeit von Sternbildern weit kürzer ist als kontinentale Veränderungen
• Kontinente verändern sich über zig Millionen bis Hunderte Millionen Jahre, während Sternbilder als 2D-Projektionsmuster am Nachthimmel schon durch Unterschiede in den Relativgeschwindigkeiten der Sterne ihre Form verändern
• Die meisten Sternbilder sind in Wirklichkeit keine nah beieinanderliegenden Sterngruppen und ordnen sich wegen unterschiedlicher Umlaufbahnen um das galaktische Zentrum und Geschwindigkeitsunterschieden im Maßstab von Zehntausenden bis Hunderttausenden Jahren neu an
• Orion ist eine Ausnahme, bei der viele helle Sterne zur selben Sternassoziation gehören; diese Sterne sind jedoch jung, groß und hell, leben nicht lange, und einige könnten als Supernova verschwinden
• Selbst wenn sonnenähnliche Sterne Milliarden Jahre leben können, bleibt das Muster, das Menschen als Sternbild erkennen, nicht lange genug bestehen, um die Entstehung und das Verschwinden von Kontinenten zu beobachten

---

Liedtexte und die Zeitskala von Sternbildern

• Das Lied Bold Orion, das auf der Bay Area Solstice zu hören war, singt davon, dass Orion den „Aufstieg und Fall von Königen und Kontinenten“ gesehen habe
• Es ist jedoch schwer anzunehmen, dass Orion den Aufstieg und Fall von Kontinenten beobachtet hat
  • Die Zeitskala, auf der sich Kontinente verändern, liegt bei zig Millionen bis Hunderten Millionen Jahren
  • Sternbilder verändern ihre Form meist im Maßstab von Zehntausenden bis Hunderttausenden Jahren
• Entscheidend ist die Unterscheidung zwischen Sternen und Sternbildern
  • Ein Stern von der Größe der Sonne kann Milliarden Jahre leben und damit länger existieren als Kontinente
  • Ein Sternbild ist jedoch nicht der Stern selbst oder eine physisch gebundene Sterngruppe, sondern ein Muster am Nachthimmel, wie es von der Erde aus gesehen wird

Warum sich Sternbilder schnell verändern

• Einige Sternbilder bestehen tatsächlich auch im Raum aus nah beieinanderliegenden und gravitativ gebundenen Sternen
  • Ein Beispiel sind die Pleiades
  • Die Pleiades waren über Hunderte Millionen Jahre zusammen und werden wahrscheinlich auch weiterhin nahe beieinander bleiben
  • Dieser Text betrachtet die Pleiades als das älteste Sternbild
• Die meisten Sternbilder sind jedoch im realen Raum keine Ansammlungen naher Sterne
  • In der 2D-Projektion des Nachthimmels wirken sie nah beieinander, doch die Entfernung zu den einzelnen Sternen kann stark variieren
  • Die Sterne befinden sich auf unterschiedlichen Umlaufbahnen um das Zentrum der Milchstraße
• Die Sonne und viele nahe Sterne brauchen etwa 230 Millionen Jahre für einen Umlauf um das galaktische Zentrum
  • Diese Periode selbst ist nicht die zentrale Zeitskala, die die Veränderung von Sternbildern bestimmt
  • Entscheidend für die Veränderung von Sternbildern sind die Geschwindigkeitsunterschiede der Sterne in dieser Region der Milchstraße
• Astronomen messen diese Bewegungen, indem sie kleine Veränderungen in Position oder Helligkeit vieler Sterne verfolgen

Warum Orion eher eine Ausnahme ist

• Bei Orion verändern sich die Positionen der sieben helleren Sterne langsamer als bei anderen Sternbildern
• Viele Sterne in Orion sind tatsächlich miteinander verwandt
  • Sie bilden die Orion OB1 Association, eine Sternassoziation (stellar association)
  • Sie entstanden zu ähnlicher Zeit, bewegen sich ähnlich und wechselwirken schwach gravitativ miteinander
• Die Sterne in Orion werden ihre Positionen innerhalb des Sternbilds relativ zueinander verändern, doch viele von ihnen werden während ihrer Lebenszeit wahrscheinlich nahe beieinander bleiben
• Einige der derzeit in Orion befindlichen dunkleren Sterne gehören nicht zu dieser Sternassoziation, sondern ziehen lediglich vorbei

Warum Orions helle Sterne nicht lange bestehen

• Die Sterne der Orion-Sternassoziation sind jung, mit einem Alter von höchstens etwa 12 Millionen Jahren
  • Rigel: etwa 8 Millionen Jahre
  • Alnilam: etwa 6 Millionen Jahre
  • Alnitak: etwa 7 Millionen Jahre
  • Saiph: etwa 11 Millionen Jahre
• Diese Sterne sind ungewöhnlich groß und hell
  • Je größer ein Stern ist, desto kürzer ist seine Lebensdauer
  • Die meisten hellen Sterne in Orion werden keine 20 Millionen Jahre alt
• Betelgeuse ist in Orion normalerweise der zweithellste Stern, fällt durch seine rote Farbe auf und schwankt stark in seiner Helligkeit
  • Er entstand vor etwa 8 Millionen Jahren in der Sternassoziation, ist nun aber dabei, sie zu verlassen
  • Es wird erwartet, dass er innerhalb von etwa 100.000 Jahren zur Supernova wird
  • Dann wird er rund drei Monate lang so hell wie ein Halbmond leuchten, aber nicht gefährlich hell sein

Zu kurze Beständigkeit für die Geschichte der Kontinente

• Die meisten Sternbilder verändern sich durch die Relativbewegung der Sterne im Maßstab von Zehntausenden bis Hunderttausenden Jahren
• Orion bleibt als Ausnahme länger erhalten und könnte Millionen Jahre bestehen
• Dennoch ist Orions Dauer dadurch begrenzt, dass seine hellen Sterne ausbrennen oder zu Supernovae werden
• Ob gewöhnliches Sternbild oder Ausnahme wie Orion: Sternbildmuster bleiben nicht lange genug bestehen, um die Entstehung und das Verschwinden von Kontinenten zu beobachten

[GN⁺]

Meinungen auf Hacker News

• Es gibt eine interessante Theorie zum Sternhaufen der Plejaden https://arxiv.org/abs/2101.09170
  Die Plejaden sind am Himmel auffällig und liegen nahe am Himmelsäquator, sodass sie von allen Gruppen auf der Erde gesehen werden konnten; deshalb haben fast alle Kulturen Geschichten über diesen Sternhaufen entwickelt.
  In etwa 2/3 der Kulturkreise kommen sieben vor, etwa sieben Schwestern, sieben Jungen oder sieben Hühner; im übrigen Drittel sind es sechs.
  Überraschenderweise gibt es auch viele Geschichten, nach denen es ursprünglich sieben waren, aber eine verschwunden ist. Zwei Sterne im Haufen stehen so dicht beieinander, dass sie mit bloßem Auge schwer zu unterscheiden sind; Astronomen haben ihre Eigenbewegung berechnet und meinen, dass die beiden Sterne vor Zehntausenden von Jahren möglicherweise weit genug auseinander standen, um getrennt sichtbar zu sein.
  Daraus lässt sich deuten, dass frühe Menschen die Plejaden als sieben Sterne wahrnahmen und dass die Erinnerung daran, auch nachdem der siebte Stern nicht mehr sichtbar war, in den Mythen der meisten Kulturen über Zehntausende von Jahren erhalten blieb.

  • Die Idee ist gut, aber es scheint nicht nötig anzunehmen, dass der Mythos vom verschwundenen Stern über Zehntausende von Jahren bewahrt wurde.
    Bei guten Bedingungen kann man auch heute noch alle sieben Schwestern sehen, und in früheren Zeiten ohne die starke Licht- und Luftverschmutzung von heute dürften solche Bedingungen viel häufiger gewesen sein.
    https://skyandtelescope.org/astronomy-news/many-pleiades-can-see10222014/
  • Das ist eine meiner Lieblingsgeschichten.
    Besonders gut gefällt mir der Teil mit der Legende der sieben Schwestern in der Tradition der australischen Aborigines.
    Wenn diese Legende deutlich älter ist als der erste Kontakt mit Europäern, könnte es eine Geschichte gewesen sein, die die ersten indigenen Siedler mitbrachten, als sie aus Afrika kamen.
    Dann wäre sie eine der ältesten Geschichten der Geschichte, vielleicht sogar die älteste.
  • Wenn ich die Plejaden betrachte, sehe ich nach den hellsten Sternen eher 5, und unter guten Bedingungen dürften 8 bis 9 sichtbar sein; dass man sie als 6 oder 7 sieht, leuchtet mir nicht ganz ein.
  • Eine hübsche Idee, aber sie wirkt sehr unwahrscheinlich.
    Vor allem ist die menschliche Neigung zur Zahl 7 eine viel plausiblere Erklärung. 6 ist in dieser Hinsicht keine besonders wichtige Zahl, und in Mythen und Märchen kommen 1, 2, 3 und 7 viel häufiger vor.

• Polaris, der Polarstern, ist ebenfalls jünger als Haie.
  Als allgemeine Beobachtung zu Zeitskalen ist das allerdings weniger interessant. Polaris ist einfach ein ziemlich junger Stern, und Haie sind ziemlich alte Lebewesen.

  • Polaris als Polarstern ist sogar jünger als das Römische Reich.
    Wegen der Präzession der Erdachse wurde Polaris erst um 500 n. Chr. zum Polarstern.
    Für die alten Ägypter war Thuban der Polarstern, und als die Menschheit vor 12.000 Jahren erstmals die Landwirtschaft entdeckte, war Vega der Polarstern.
    Auf Wikipedia gibt es eine gute Tabelle, die den Zyklus der Polarsterne zeigt: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Pole_star#Precession_of_the_equinoxes
  • Wie der Artikel andeutet, sind die hellsten Sterne des Orion alle jünger als die Vorfahren des Menschen.
    Sie entstanden tatsächlich ungefähr zu der Zeit, als der letzte gemeinsame Vorfahr von Mensch und Schimpanse lebte.
  • Auch Bäume sind jünger als Haie.
  • Noch ein interessanter Fakt: Der sehr frühe Mensch Australopithecus lebte zeitgleich mit dem riesigen Hai Megalodon, der einen haarlosen Menschenaffen vermutlich im Ganzen hätte verschlingen können.
  • Die Geschichte der Haie reicht um mehr als 3 % der Zeit bis zum Beginn des Universums zurück.

• Solche Fakten machen mich immer ganz benommen. Zum Beispiel umrundet die Sonne die Milchstraße etwa alle 212 Millionen Jahre einmal.
  Das bedeutet: Selbst wenn die Sonne seit dem Urknall bis heute existiert hätte, hätte sie Sagittarius A* nur etwa 63-mal vollständig umrundet.
  Berücksichtigt man den Entstehungszeitpunkt der Milchstraße, wird diese Zahl noch kleiner. Ich bin kein Experte, daher mag das für Leute, die sich auskennen, ganz natürlich sein, aber für mich fühlt es sich definitiv seltsam an.

  • Ich hatte dieselbe Frage und habe Sean Carroll danach gefragt https://www.preposterousuniverse.com/podcast/2023/10/09/ama-october-2023/
    Er ging nicht sehr ins Detail, antwortete aber, dass nicht klar sei, warum man die Zahl der Umdrehungen der Milchstraße mit ihrer komplexen, symmetrischen Struktur verknüpfen müsse.
    Die Spiralarme, die man in Galaxien wie der Milchstraße sieht, seien keine Strukturen, die sich wie ein starrer Körper gemeinsam drehen, sondern eher Bereiche, in denen Sternentstehung stattfindet und die Galaxie deshalb heller erscheint.
    Wenn man sich also Sorgen darüber macht, wie Spiralstrukturen entstehen, könnten sie sich schon nach ein oder zwei Umdrehungen recht leicht bilden; er sehe nicht, dass dafür 68 Umdrehungen oder gar noch mehr nötig wären.
  • Noch ein interessanter Fakt: Die Zahl der Bäume auf der Erde liegt bei etwa 3×10¹² und damit höher als die Zahl der Sterne in der Milchstraße, die bei 1–4×10¹¹ liegt.
    [1] „Mapping tree density at a global scale“ https://www.nature.com/articles/nature14967
  • Zustimmung. Was mich ebenfalls überrascht hat: Das Alter der Erde selbst beträgt ungefähr 1/3 des Alters des Universums.
    Früher hatte ich vage angenommen, dass die Zeitskalen des Universums die Lebensdauer der Erde überwältigend übersteigen.
  • Es ist erstaunlich, dass man Umlaufperioden überhaupt irgendwie messen kann.

• In einer Folge von Sagans Cosmos gibt es eine großartige Simulation dazu, wie sich Sternbilder im Lauf der Zeit verändern
  Dort erklärt er auch Parallaxe und andere wichtige Phänomene

  • H. A. Reys The Stars (1952) enthielt eine Cartoon-Serie, in der ein Urmensch, ein Mann im grauen Flanellanzug und ein Mensch der Zukunft jeweils den Großen Wagen ihrer Epoche betrachten
    Barbers When They Severed Earth From Sky (2004) nimmt an, dass Geschichten aus verschiedenen antiken Mythen über den Wechsel der Herrschaft im Himmel mit der Präzession der Sommer- und Wintersonnenwenden sowie der Frühjahrs- und Herbsttagundnachtgleichen durch den Tierkreis korrespondieren
    Für die griechische Mythologie etwa ordnet es CHAOS/OURANOS/KRONOS/ZEUS jeweils saisonalen Punkten wie Libra·Cancer, Virgo·Gemini, Leo·Taurus und Cancer·Aries zu und stellt auch parallele Tabellen für babylonische, hethitische, phönizische und nordische Mythen vor
    Nach dieser Hypothese rückte im Jahr 6 v. Chr. der Herbstpunkt in Virgo, und Saturn und Jupiter standen in Pisces in Konjunktion; viele Menschen der Antike könnten das als Ankunft eines neuen himmlischen Königreichs verstanden haben, das über eine neue Epoche herrscht, und dadurch neue Religionen wie den Mithraismus, die sich damals vom Nahen Osten aus verbreiteten, leichter angenommen haben
    Virgils um 40 v. Chr. verfasste Fourth Eclogue 4-10 kann ebenfalls wie eine Prophezeiung einer neuen Epoche gelesen werden. Allerdings würde nach dieser Berechnung das „Age of Aquarius“ erst um 2160 beginnen, also für das Lebensgefühl der Menschen der 1960er ziemlich weit in der Zukunft liegen
  • Ich erinnere mich, dass ich in der Grundschule in einem Wissenschaftsbuch einige Diagramme gesehen habe, die den heutigen Großen Wagen und sein Aussehen in 50.000 Jahren zeigten
    Das war in den 1970ern
    Als Kind war es ein seltsames Gefühl, etwas, das ich für statisch hielt, sich verändern zu „sehen“, und daraus ergaben sich noch tiefere Gedanken

• Ich war überrascht zu erfahren, dass man annimmt, Pangaea habe sich bis heute mindestens fünfmal gebildet und wieder aufgespalten

  • Pangaea ist nur der Name des jüngsten Superkontinents
    Frühere Superkontinente haben jeweils eigene Namen: https://en.wikipedia.org/wiki/Supercontinent
  • Tolkien selbst war sich nicht sicher, ob wir uns im Sechsten Zeitalter oder im Siebten Zeitalter befinden
    Er schrieb, er hoffe, dass der lange, aber nicht näher definierte Zeitraum zwischen dem Fall von Barad-dûr und der Gegenwart ausreiche, um auch Lesern, die mit dem über die „Vorgeschichte“ Bekannten oder Vermuteten vertraut sind, literarische Glaubwürdigkeit zu vermitteln
    Er stellte sich diesen Abstand als etwa 6000 Jahre vor; wären die Zeitalter ähnlich lang wie das Zweite und Dritte Zeitalter gewesen, befänden wir uns heute am Ende des Fünften Zeitalters, doch da er annahm, dass sich die Zeitalter beschleunigt hätten, stellte er sich vor, dass es tatsächlich das Ende des Sechsten Zeitalters oder bereits das Siebte Zeitalter sei
    Quelle ist The Letters of J.R.R. Tolkien, Letter 211

• Noch etwas: Dinosaurier existierten auf der gegenüberliegenden Seite der Galaxie
  Seitdem hat sich die Galaxie ungefähr um eine halbe Umdrehung gedreht

  • Auch die Milchstraße bewegt sich durch den Weltraum
    Daher ist es gut möglich, dass sich die Dinosaurier tatsächlich an einem sehr weit entfernten Ort im intergalaktischen Raum befanden

• Dieser Beitrag erinnerte mich daran, wie ich früher mit astronomischer Simulationssoftware wie Redshift von Maris Multimedia herumgespielt habe
  Beim Nachsehen bin ich, wie so oft bei HN-Beiträgen, sogar bei einer modernen Neufassung gelandet: https://redshiftsky.com
  Es gibt auch eine kurze Geschichte der bekannten Produkte. Der Luftfahrtbereich ist ebenfalls sehenswert: http://archaic.maris.com/content/indexe5cc.html
  Alte Versionen von Redshift lassen sich im Internet Archive herunterladen oder finden: https://archive.org/details/redshift_202204, https://archive.org/details/redshift2, https://archive.org/details/Redshift_3_Maris_Multimedia_1998

  • Außerdem gibt es die freie Open-Source-Software Stellarium: http://stellarium.org/

• Wie genau lässt sich vorhersagen, wann Betelgeuse explodieren wird? Wie groß ist das Konfidenzintervall?

  • Wörtlich genommen könnte es jeder beliebige Zeitpunkt innerhalb der nächsten 10.000 Jahre sein
    Soweit ich weiß, ist die Wahrscheinlichkeitsverteilung ziemlich flach, und der Bereich könnte auch 1000 Jahre, 10.000 Jahre oder 1 Million Jahre umfassen
  • Ein Teil des Problems besteht darin, dass es nur wenige direkte Beobachtungen von Supernovae gibt und dass sie indirekt sind
    Es gibt nur wenige aufgezeichnete Fälle, die man zur Beurteilung heranziehen kann

• Animation auf Basis von GAIA-Daten: https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Videos/2020/12/Gaia_s_stellar_motion_for_the_next_1.6_million_years