Mittlerweile lässt sich jeder Gegenstand auf unserem Planeten messen und auch wiegen. Kennen wir die Größe oder Masse eines Objektes, dann ist das Gewicht relativ leicht bestimmbar. Anders sieht es mit Planeten, Monden und Sterne aus, für die es wohl nie eine große Waagschale geben wird. Wie viel wiegt die Erde und wie kommt man da drauf?
Wie viel wiegt die Erde?
Wir können die Erde nicht auf eine Waage hieven und wiegen. Dafür können wir das Gewicht mit den Mitteln der Physik errechnen. Lediglich zwei Werte müssen bekannt sein, damit wir wissen, was die Erde wiegt.
Die Anziehungskraft unsere Planeten
Weil unser Planet in keine Waagschale passt, müssen Wissenschaftler*innen eine andere Methode finden, um zu erfahren, wie viel die Erde wiegt. Hierbei bedienen sie sich der Physik und einer Beobachtung, die von Balkenwaagen her bekannt ist. Denn Letztere zeigen vor allem die Fallbeschleunigung eines Körpers auf der Erde an, wenn die Schale aufgrund des höheren Gewichts auf der einen Seite nach unten fällt.
Das Gewicht eines Objektes wird jedoch nicht allein durch die Anziehungskraft der Erde bestimmt, sondern durch die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten und die dadurch entstehende Zentrifugalkraft beeinflusst. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass Objekte jedoch nicht überall gleich viel wiegen. Die Zentrifugalkraft ist aufgrund der Erdrotation in Äquatorialnähe größer, Objekte wiegen hier weniger als an den Polen.
Außerdem kann die Masse eines Körpers durch sein Volumen berechnet werden. Wenn wir wissen, wie dicht das Material eines Objektes ist, lässt sich das Gewicht bestimmen. Auf Messbechern etwa zeigt sich dieses Verhältnis etwa anhand der unterschiedlichen Zutaten Mehl, Wasser oder Öl.
Wie viel wiegt die Erde? Diese Konstanten sind wichtig
Um das Gewicht der Erde oder eines jeden anderen Himmelskörper im Kosmos zu bestimmen, bildet seit Newton die Gravitations- oder Anziehungskraft eines Körpers die Grundlage. Je schwerer ein Planet ist, desto stärker zerrt seine Anziehungskraft an anderen Planeten. Um zu erfahren, wie viel die Erde wiegt, müssen zwei Konstanten bekannt sein: Wie lange braucht ein Objekt, um den Bezugspunkt zu umkreisen, und wie weit ist dieses Objekt von dem besagten gravitativen Mittelpunkt entfernt.
Um das Gewicht unserer Erde zu bestimmen, ist der plausibelste Bezugspunkt der Mond. Da die Umlaufbahn des Mondes durch die Gravitationskraft stabil ist, lässt sich durch die Entfernung und Dauer einer Umkreisung das Gewicht des Bezugskörpers, also der Erde, ermitteln.
Das Ergebnis: Die Erde hat eine Masse von 5.97 x 1024 kg. Diese Masse ist schwer zu veranschaulichen, denn es handelt sich hierbei um einen Wert mit 21 Nullen. Unser Planet wiegt somit stolze 5.970 Trilliarden Kilogramm.
Übrigens: Die Frage, wie groß die Erde ist, beantworten wir dir hier.
Quellen: NASA, Welt der Physik
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