Was passiert mit dem Leben auf der Erde, wenn die Galaxien Andromeda und Milky Way kollidieren?

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Es wird gesagt, dass sich die Galaxien Andromeda und Milky Way mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 400000 km / h annähern. Sie werden in den nächsten 4 Milliarden Jahren zusammen sein.

  1. Was wird mit dem Leben auf der Erde oder den Menschen auf der Erde geschehen?
  2. Wenn wir in den nächsten 4 Milliarden Jahren kollidieren, wie lange sollte es dann dauern, bis wir Maßnahmen für eine interstellare Reise ergreifen?
  3. Arbeiten Wissenschaftler an solchen Projekten für eine interstellare Reise?
  4. Werden wir in der Lage sein, die Erde aus dieser Galaxie / Erde / dem Sonnensystem zu entfernen, und wie lange wird es angesichts der Geschwindigkeit menschlicher Instrumente / Raumschiffe dauern, bis sie an einen sicheren Ort gelangt?
AmitG
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3
Abgesehen von all den genannten wissenschaftlichen Gründen erhalten wir eine erstaunliche Aussicht. Es wird Spaß machen zu erleben, wie sie zusammenstoßen, zumindest bevor der Schock uns erreicht, und wenn Sie vorhaben, so lange zu leben.
Cheeku
Warum nehmen Sie an, dass es in 4 Milliarden Jahren Menschen oder sogar beobachtende Lebewesen auf der Erde geben wird?
Walter
Wenn "wir" Menschen in 4 Milliarden Jahren immer noch auf der Erde sind - kein kleiner Trick, wir müssten den Planeten oder die Terraform des Mars bewegen oder abschirmen, aber lassen Sie uns so tun, als ob wir es sind. Die Kollision mit Andromeda könnte eine wunderbare Sache sein, viel mehr Sterne und viel größere Sternbewegungen werden das Reisen zwischen den Sternen erleichtern. Die galaktische Kollision könnte sehr gut sein und die Galaxie mit neuen Sternen auffüllen und die Anzahl der Sterne erhöhen, die nicht zu viele Lichtjahre entfernt vergehen. Nicht schädlich, aber wundervoll (vorausgesetzt, wir sind noch in 4 Milliarden Jahren hier und nehmen keine feindlichen Außerirdischen an. :-)
userLTK

Antworten:

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Was wird mit dem Leben auf der Erde oder mit den Menschen auf der Erde geschehen?

Unter der Annahme, dass Menschen oder Leben zu dieser Zeit noch auf der Erde existieren, werden sie aufgrund des anhaltenden Todes der Sonne so viel überlebt haben, dass die Gravitationsstörungen aufgrund der galaktischen Kollision nichts werden.

Denken Sie daran, dass die Sonne in 1-2 Milliarden Jahren so heiß und groß sein wird, dass das gesamte Wasser von der Erde in den Weltraum gekocht hat. In ungefähr 3 Milliarden Jahren wird die Erdoberfläche so heiß sein, dass Metalle schmelzen werden.

Jedes Leben, das diese Ereignisse überlebt hat und noch auf der Erde lebt, wird mit Sicherheit eine galaktische Kollision in Kauf nehmen.

Ich stelle mir jedoch vor, dass die meisten Menschen von der Erde geflohen sind - wenn nicht für ferne Sternensysteme, dann zumindest für Planeten in unserem eigenen System, die sich genug für die menschliche Behausung erwärmen werden.

Wenn wir in den nächsten 4 Milliarden Jahren kollidieren, wie lange sollte es dann dauern, bis wir Maßnahmen für eine interstellare Reise ergreifen?

So schnell es geht. Wenn interstellare Reisen möglich werden, sollten wir Schiffe aussenden, um andere Planeten und Sternensysteme zu kolonisieren. Dies wird wahrscheinlich lange dauern, aber wenn wir mehr als eine Milliarde Jahre überleben wollen, ist dies notwendig. Denken Sie daran, dass die Sonne und Andromeda Ereignisse sind, die wir vorhersagen können. Wir kennen den nächsten katastrophalen Asteroidenschlag nicht und können ihn auch nicht vorhersagen, der wahrscheinlich in weniger als einer Milliarde Jahren stattfinden wird. Es gibt viele Gründe, den Planeten zu verlassen. Wir sollten uns Sorgen machen über diejenigen, die wir nicht vorhersagen oder sehen können, und nicht über diejenigen, die wir vorhersagen können.

Arbeiten Wissenschaftler an solchen Projekten für interstellare Reisen?

Ja, aber in kleinen Schritten. Bemannte Missionen in den Weltraum, zum Mond und an Bord der ISS haben wichtige Informationen geliefert, die für solche interstellaren Missionen verwendet werden können. Wenn wir die Grenzen unserer Fähigkeit, im Weltraum zu überleben, immer weiter verschieben, werden wir schließlich im Weltraum leben können, vielleicht werden ganze Lebenszeiten im Weltraum verbracht. Während die Motorentechnologie über das einfache Herausheben von Menschen aus dem Gravitationsbrunnen der Erde hinausgeht, werden wir schließlich Menschen auf lange Reisen außerhalb unseres Sonnensystems schicken.

Es ist ein sehr, sehr langer Weg, aber jeder Fortschritt bringt uns diesem Ziel näher.

Adam Davis
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Ich hoffe, wir werden die Erde bis dahin aus sentimentalen Gründen in eine sichere Entfernung bringen, wenn sonst nichts.
Keith Thompson
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@KeithThompson Bis dahin ist es eine Brachfläche, ein toter Vogel hängt um den Hals der Menschheit. Könnte auch den Stern es aufnehmen lassen und hoffen, dass andere Zivilisationen, denen wir begegnen, es erst herausfinden, nachdem wir ihren Planeten ausgeraubt haben. ;)
Adam Davis
Sie sollten (über Links zu seriösen Quellen) Nachweise für Ihre Behauptungen erbringen, dass das Wasser auf der Erde in 1-2 Milliarden Jahren verdunsten wird.
Walter
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@Walter Es ist in der Fachwelt ziemlich gut angenommen, dass die nächste Phase der Sonne ein roter Riese ist, dessen Durchmesser weit über der Erdumlaufbahn liegt. Sie können im Internet nach "Wann werden die Ozeane abkochen" suchen und die Quelle auswählen, die für Sie am angesehensten ist. Wenn Sie möchten, können Sie die Schätzungen des globalen Klimawandels ignorieren, die die Modelle um einige Millionen Jahre nach oben treiben. Ein interessantes aktuelles Papier zu diesem Thema ist "Distant Future of Sun and Earth revisited" unter arxiv.org/abs/0801.4031 "... es ist klar, dass die Erde die HZ bereits in ungefähr einer Milliarde Jahren verlassen wird"
Adam Davis
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Ich habe nicht um einen Kommentar gebeten, sondern um eine Verbesserung Ihrer Antwort, und ich habe nicht darum gebeten, weil ich daran gezweifelt habe, sondern um Ihnen die Möglichkeit zu geben, Ihre Antwort zu verbessern (obwohl ich bei der Zeitskala von nur 1 Gyr etwas überrascht war). .
Walter
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4 Milliarden Jahre sind derselbe Zeitraum, in dem unsere Sonne lebt.

Wenn wir also noch keine interstellaren Reisen erfunden haben, werden wir mit oder ohne Andromeda geschraubt.

Außerdem interagieren Sterne bei einer galaktischen Kollision nicht direkt miteinander. Was wir an den verschiedenen Sternen bemerken werden, ist, dass die Umlaufbahnen der Sterne um das galaktische Zentrum durch die massive Gravitationsstörung der anderen Galaxie verändert werden. Fast alle Sterne werden ihre Umlaufbahn von einer Umlaufbahn um das galaktische Zentrum zu einer Umlaufbahn um den Massenmittelpunkt beider Galaxien ändern. Einige Sterne werden aus der neuen größeren Galaxie ausgestoßen. Es ist ziemlich sicher zu glauben, dass Planeten weiterhin ihre Sterne umkreisen, aber nicht, dass sie einige Änderungen in ihren Umlaufbahnen haben werden.

Andererseits wird es von Gas zu Gas viele neue Druckwellen im interstellaren Medium geben, die für die Bildung von Milliarden neuer Sterne in neuen Nebeln verantwortlich sind.

Bitten Sie
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5
Der Punkt ist, dass über den Zeitraum von 4 Milliarden Jahren viele Sterne aufhören zu existieren und Planeten unbewohnbar werden (einschließlich Sonne / Erde), egal was mit der Galaxienkollision passiert. Zum Zeitpunkt der Andromeda / Milkyway-Kollision wird der Mensch entweder eine interstellare Zugvogelart sein und in der Lage sein, sie zu umgehen, oder er wird ausgestorben sein, bevor es dazu kommt.
Peteris
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@AmitG: Ich habe keine Zahlen, aber ich würde denken, dass jede Wärme von kollidierenden interstellaren Gaswolken ein winziger Bruchteil der Energie ist, die wir bereits von diesem Atomofen erhalten, der nur 1 AE entfernt ist.
Keith Thompson
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Hitze von Druckwellen in interstellarem Gas ist wahrscheinlich kein Problem. Zunehmende Sternentstehung, einschließlich sehr großer, kurzlebiger Sterne, die in der Nachbarschaft Supernova werden, könnte ein Problem sein.
Marc
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@envite: +1 für den Fall, dass wir noch keine interstellaren Reisen erfunden haben, werden wir mit oder ohne Andromeda geschraubt.
Pritam
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4 Milliarden Jahre sind nicht die verbleibende Lebensdauer der Sonne. Es wird in 4 Milliarden Jahren immer noch die Hauptsequenz sein. Vielleicht meintest du: ähnliche Zeitskala?
Rob Jeffries
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Beachten Sie zunächst, dass sich die Durchschnittstemperatur der Erde erheblich geändert hat und der Planet nicht mehr zu erkennen ist, wenn Andromeda nahe genug ist, um Kollisionen mit umherirrenden Sternen zu befürchten.

6×1026 W6000 K4×109kg/s6×1043J7×1026 kg130003000 km6×105 km3×105 km

Die Energiebilanz der Erde bezüglich Sol ergibt die erwartete Oberflächentemperatur:

a¯=0.7(Average absorption)Pp=1366 W/m2(Average solar flux incident on Earth at present)Pf=Pp1.52000 W/m2(In future)σ=5.670373×108 W/m2/K4(Stefan-Boltzmann constant)Tp4=a¯Pp4σ0.71366 W/m22.268149×107 W/m2/K44.2×109 K4Tp250 KTfTp1.51/4Tp1.11280 K

20 °C+15 °C8 K+50 °C

Die Durchschnittstemperatur in der Antarktis beträgt jetzt im Winter und im Sommer. Es ist zu erwarten, dass diese auf (knapp unter dem Gefrierpunkt) bzw. (deutlich über dem Gefrierpunkt) ansteigen, und dies ist ein Best-Case-Szenario. Die Antarktis wird schmelzen. Das wird die größte Komponente (60%) des Meeresspiegelanstiegs erzeugen, insgesamt ungefähr % .240 K270 K270 K300 K100 m


Wenn die Erde in vier Milliarden Jahren noch bewohnt wäre, wäre es äußerst unwahrscheinlich, dass die Erde aus Andromeda in einen Stern zerfällt.

Der Raum ist groß. Sehr groß. Sie werden einfach nicht glauben, wie gewaltig, gewaltig, umwerfend groß es ist.

- Douglas Adams, Per Anhalter durch die Galaxis

Die Milchstraße hat einen Durchmesser von ungefähr 100.000 Lichtjahren und enthält ungefähr 400 Milliarden Sterne. Andromeda ist größer und dichter; es kann eine Billion Sterne und einen Durchmesser von 140.000 Lichtjahren haben. Es ist 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt, erscheint aber sechsmal größer als Sol.

dM4×1011 stars1010π/4 ly250 stars/ly2dA1012 stars2×1010π/4 ly260 stars/ly2

Wenn die beiden Galaxien einfach überlagert wären, gäbe es ungefähr einhundert Sterne pro quadratischem Lichtjahr, gesehen von unendlich weit entlang der Rotationsachse. Die Milchstraße ist jedoch von Andromeda aus gesehen eine 2: 1-Ellipse, während wir Andromeda als eine 3: 1-Ellipse sehen. Projizieren sowohl auf eine Ebene zwischen diesen, senkrecht zu einer Linie zwischen ihren zentralen schwarzen Löcher, würde ein Überlappungsbereich mit Abmessungen zwischen und mit höchstens der Hälfte der Milchstraße außerhalb. Sol ist wahrscheinlich an der Kollision beteiligt, da es ungefähr 27.200 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt ist.50×50 kly250×100 kly2

Das bedeutet jedoch nicht, dass die Erde einem anderen Stern nahe kommt, dass Sol kollidieren könnte oder dass das Sonnensystem zerstört wird.

In Anbetracht des wahrscheinlich schlimmsten Falls (die gesamte Milchstraße fällt beim ersten Durchgang durch Andromeda) gibt es einen mittleren freien Weg für Sterne. Die tatsächliche Sternendichte der kollidierenden Galaxien beträgt:

ρ1.4×1012 stars / VAM

wo die Vereinigung der Volumina der beiden Galaxien ein sehr komplizierter Ausdruck wäre. In groben Zügen können ihre Volumina als verbundene Kegel beschrieben werden, wobei ihre kugelförmigen Halos der dunklen Materie (die meist harmlos sind) ignoriert werden.

ρ1.4×1012 stars(12(103 ly1010π/4 ly2+1.4×103 ly2×1010π/4 ly2)13)0.28 stars/ly3V3.6 ly3r(V34π)1/30.95 ly

In einer Entfernung von 1,9 Lichtjahren würde Betelgeuse dem Mars sehr ähnlich sehen. Wenn wir annehmen, dass eine Katastrophe von einem Stern ausgeht, der näher am Durchmesser der Heliosphäre liegt (ca. 200 AE), dann gilt Folgendes:

m=1 starρπ4×104 AU21.1×1021 m7.2×109 AU1.1×105 ly

Durchschnittlich kann ein Stern 110.000 Lichtjahre zurücklegen, bevor er an einem anderen vorbei streift, etwas weniger als der Durchmesser von Andromeda. Der Anteil der Sterne aus der Milchstraße, die sich in Andromeda nicht innerhalb von 200 AE von Sternen nähern, beträgt mindestens . Wenn sich die Erde innerhalb von 4 AE einem anderen Stern (einem Betelgeuse-Radius) annähert, muss mit einer mindestens 2500-fachen Entfernung gerechnet werden, was bei einer Relativgeschwindigkeit von 300 km / s dauern würde. . 9 × 10 18 s300 b i l l i o n y e a r s1/e1.4/1.1100/400 billion stars9×1018 s300 billion years

user130144
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Wird es im schlimmsten Fall Leben geben? 2> Wenn wir in den nächsten 4 Milliarden Jahren kollidieren, wie lange dauert es dann, bis wir Maßnahmen für eine interstellare Reise ergreifen können? 3> Arbeiten Wissenschaftler an solchen Projekten für interstellare Reisen? 4> Werden wir in der Lage sein, das Portal wie Erde zu bekommen?
AmitG
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Die Erde scheint in vier Milliarden Jahren noch bewohnbar (aber unangenehm) zu sein. Wenn Sol mehrere hundert Millionen Jahre später der Wasserstoff ausgeht, um zu schmelzen, dehnt er sich wahrscheinlich viel schneller aus und schmilzt oder verdampft den gesamten Planeten. Eine größere unmittelbare Bedrohung ist ein Asteroid oder ein lichtjähriger Strahl von Gammastrahlen von etwas wie WR-104. Derzeit gibt es keine Pläne, diesen zu entkommen. Wenn es möglich wird, sollte es einfacher sein, ein Ziel bewohnbar zu machen, als Sol zu verlassen.
user130144
Danke für die Links. Ich habe darüber nachgedacht, meine ID zu ändern ... aber dies ist eine sehr ungewöhnliche, zufällig ausgewählte Zahl.
user130144
1
Stackexchange macht es schwierig, eine Verknüpfung zu irgendetwas herzustellen. Für Dinge wie die Massen und Dimensionen von Sternen und Galaxien ist Wikipedia die am schnellsten verfügbare Referenz. Taschenrechner und NIST haben fundamentale Konstanten wie , die Stefan-Boltzmann-Konstante (obwohl zusätzliche Ziffern hier nichts nützen). UNL hat eine hilfreiche Simulation für die Entwicklung von Sol, die seine zukünftige Leuchtkraft vorhersagt. Mir ist nicht klar, wann die Erde die bewohnbare Zone verlassen wird. Mit weniger Kohlenstoff könnte die Venus noch bewohnbar sein. σ
user130144
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@ user130144 das problem mit diesen zahlen ist, dass massen von galaxien und entfernungen usw. die fehlerbalken astronomisch sind (wortspiel beabsichtigt). Für manche Dinge ist es ziemlich schwierig, genau zu sagen, wie schnell dies geschehen wird, da die Entfernungs- und Zeitskalen für diese Dinge so massiv sind, dass es schwierig ist, genaue Zahlen für bestimmte Größen zu bestimmen. Abgesehen davon sind die von Ihnen angegebenen Zahlen "die beste Schätzung", die wir mit der aktuellen Technologie erreichen können. Ich sage also nicht, dass dies falsch ist, nur, dass einige dieser Zahlen in zehn Jahren ganz anders sein können (bessere Instrumente). .
usethedeathstar
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Normalerweise ist es das Gas, das miteinander interagiert, wenn zwei Galaxien kollidieren. Die Wahrscheinlichkeit, dass sich Sterne gegenseitig treffen, ist aufgrund der großen Entfernungen zwischen den Sternen gleich Null. Das gleiche gilt für Planeten, die sich gegenseitig treffen.

Die Zeitskalen für dieses Ereignis sind so groß, dass es für unseren Verstand schwierig ist, diese Entfernungen (und die Zeitskalen, in denen diese Prozesse stattfinden) zu verstehen, und zu diesem Zeitpunkt könnten viele andere Dinge geschehen sein, die die Situation unseres Sonnensystems verändern was es schwierig macht vorherzusagen, was mit Menschen geschehen wird. Zum Beispiel kann ein Meteoriteneinschlag wie der, der die Dinosaurier getötet hat, in einer Milliarde Jahren alles Leben auf der Erde töten, so dass wir nicht einmal dort sind, um zu sehen, was mit dem menschlichen Leben passiert, wenn Andromeda mit der Milchstraße interagiert.

verwendetedeathstar
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Wird es sich auf den Menschen auswirken, wenn wir annehmen, dass der Mensch in vier Milliarden Jahren überleben wird?
AmitG
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wahrscheinlich nicht, wenn Sie die Dichte der Sterne in jeder Galaxie zu berechnen, können Sie die Wahrscheinlichkeit der Stern-Stern - Kollisionen berechnen, und diese Wahrscheinlichkeit ist extrem niedrig
usethedeathstar
10

Direkte Kollisionen zwischen Sternen und Planeten sind aufgrund der relativ geringen Dichte von Objekten in der Milchstraße und in Andromeda sehr unwahrscheinlich. Zum Beispiel beträgt die Sternendichte in der Sonnenumgebung nur 0,004 Sterne pro kubischem Lichtjahr.

Das Problem ist, dass die Gravitationswechselwirkungen zwischen Objekten nicht gering sind. Sterne, die irgendwann zu nahe an anderen Systemen vorbeiziehen, können die Umlaufbahnen von Planeten, Asteroiden und Kometen stören. Dies kann problematisch sein, wenn wir noch in der Nähe sind. Ich würde spekulieren, dass Planeten und andere Objekte überall herausgeschleudert würden und das System zu einer Schießbude werden könnte.

FallschirmspringenPanda
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2
Ich möchte nur sagen, dass Sie einen sehr wichtigen Punkt angesprochen haben, der oft übersehen wird. Planetenstörungen bleiben wahrscheinlich selten, Sie brauchen einen sehr kurzen Stern, um das zu erreichen. Die größte Auswirkung wäre eine Störung der Wolken, nicht nur unseres Sonnensystems, sondern zahlreicher Sonnensysteme und einzelner Wolkenobjekte, die in alle Richtungen verstreut würden. Die Gefahr für die "Erde", vorausgesetzt, in 4 Milliarden Jahren ist noch jemand hier, ist schwer zu sagen, aber es ist wahrscheinlich, dass die Auswirkungen, etwa alle 10.000 Jahre, sehr grob geschätzt werden .
UserLTK
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Wenn die Sonne 10 cm breit wäre, wäre Alpha Centauri 3200 Kilometer entfernt. 1

Wenn die Sonne eine Orange war, beträgt der Terminationsschock, die äußerste Grenze des Sonnensystems, an der die interstellaren Winde konsequenter sind als der Sonnenwind, etwa 1 km Durchmesser. Die verschiedenen Sterne würden nicht dazu neigen, die Stoßgrenze des anderen zu stören. Sie würden nicht einmal eine Veränderung der Erdtemperatur von einem anderen Stern in der Nähe des Sonnensystems sehen.

Wenn die dichtesten Teile unserer Galaxie 3000-mal sterndichter sind als unsere Nachbarschaft, sprechen wir im dichtesten Szenario von einer Wolke von Orangen, von denen jeder durch einen Kilometer getrennt ist.

Höchstwahrscheinlich ist es die dramatische Kollision einer Orangenwolke, die jeweils um 3000 km voneinander entfernt ist. Die Milchstraße hätte einen Durchmesser von 10 Millionen Kilometern, wenn die Sonne eine Orange wäre.

Wiki sagt, dass es unwahrscheinlich wäre, dass sogar zwei Sterne kollidieren.

Die Kollision der Galaxien ändert nichts an der Herausforderung, Leben von unserem Planeten wegzutransportieren, im Vergleich zu dem, was es bereits ist. Wir müssen bereits die 32000 km zu einem Dutzend nahegelegener Sterne überqueren, wenn wir Menschen 1,4 Angström groß wären ... Alpha-Zentauren wären 3200 km zu Fuß entfernt.

https://en.wikipedia.org/wiki/Andromeda%E2%80%93Milky_Way_collision#Stellar_collisions

1- http://www.wolframalpha.com/input/i=%281mm%2Fearth+diameter+%29+*alpha+centauri+distance

verständlich
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Übrigens, wenn die Erde 1 mm groß ist, die Sonne 10 cm groß ist, Aldebaran und Beteljeuse ungefähr 87 m und 65 m groß sind, die Sonne Kilometer entfernt ist, Alpha Centauri 1000 ds Kilometer groß ist, die Breite der Galaxie der Entfernung der Erdsonne entspricht oder so. Ich fand, dass alles Erddurchmesser / 1mm * Sonnendurchmesser
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