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Mit Baryzentrum (griechisch „Schwerezentrum“) bezeichnet man in der Himmelsmechanik den Massen-Schwerpunkt eines Systems von zwei oder mehreren Himmelskörpern. Es ist der Ruhepunkt des Systems, um den die Körper sich bewegen (z. B. das Erde-Mond-System) und mit dem das System an der Bewegung in einem größeren System teilnimmt (z. B. Erde und Mond auf ihrer Bahn um die Sonne).

Inhaltsverzeichnis 1 Baryzentrum im Zweikörpersystem 2 Baryzentrum von Erde und Mond 3 Baryzentrum des Sonnensystems 4 Doppelsterne und Exoplaneten 5 Siehe auch

Baryzentrum im Zweikörpersystem

In einem Zweikörpersystem liegt das Baryzentrum auf der Verbindungsachse zwischen den beiden Körperschwerpunkten. Die Entfernung vom Schwerpunkt des Körpers 1 berechnet sich nach der Formel

Die Variablen sind:

r₁ — die Entfernung des Baryzentrums vom Schwerpunkt des Körpers 1

r_tot — die Entfernung der beiden Körperschwerpunkte voneinander

m₁ und m₂ — die Massen der beiden Körper.

Baryzentrum von Erde und Mond

Das Erde-Mond-Baryzentrum liegt 4331 bis 4942 km (im Mittel: 4671 km) außerhalb des Geozentrums, also noch innerhalb der Erde in rund 1700 km Tiefe. Der Mittelwert ergibt sich aus der durchschnittlichen Mondentfernung (384.000 km) geteilt durch 82, weil die Erdmasse 81 mal so groß ist wie die Mondmasse (obige Formel mit m₁ = 81 und m₂ = 1).

Jeden Monat beschreibt also nicht nur der Mond eine Ellipsenbahn, sondern auch die Erde eine 81-mal kleinere. Deshalb läuft sie nicht exakt in der Ekliptik, sondern kann um bis zu 0,8" von ihr abweichen (siehe ekliptikale Breite).

Baryzentrum des Sonnensystems

Das Baryzentrum des Sonnensystems hat eine noch größere Bedeutung, weil es das Bezugssystem aller Planeten-Bahnen definiert, das baryzentrische ekliptikale Koordinatensystem. Das Baryzentrum liegt meistens knapp außerhalb der Sonne und hängt vor allem von der Stellung des Jupiter und des Saturn ab. Die beiden Riesenplaneten besitzen 0,10 bzw. 0,03 Prozent der Sonnenmasse, sodass sie das Baryzentrum um dieses Maß ihrer Bahnachsen beeinflussen (um ca. 740.000 und 410.000 km). Da der Sonnenradius 696.000 km beträgt, kann das Baryzentrum langperiodisch inner- und außerhalb der Sonnenoberfläche liegen; letzteres ist häufiger.

Dieser Schwerpunkt des Sonnensystems ist für die "Temps atomique barymetrique" (TAB) von Bedeutung, die gemeinsame Atomzeitskala für alle Planeten.

Wenn Jupiter und Saturn in einer Linie stehen, kommt das Baryzentrum um fast 2 Sonnenradien außerhalb der Sonnenmitte zu liegen. Dies kommt etwa alle 20 Jahre vor (siehe auch "Große Konjunktion"). Etwa zehnmal im Jahrtausend versammeln sich sogar alle Planeten von Merkur bis Neptun im selben Quadranten des Sonnensystems, also einem 90°-Sektor - was zuletzt 1817 geschah. Im März 1982 standen die 9 Planeten innerhalb 95 Winkelgraden, weshalb viele Astrologen düstere Prognosen stellten; man las sogar vereinzelt, die Anziehungskräfte der Planeten könnten das Sonnensystem auseinander reißen.
Übrigens zog 1990 das Sonnenzentrum fast exakt durch den Schwerpunkt, stand hingegen 1997 zwei Sonnenradien davon ab. Im Mai 2000 wiederum standen die fünf schon im Altertum bekannten Planeten auf der erdabgewandten Sonnenseite.

Doppelsterne und Exoplaneten

Das Baryzentrum von Doppelsternen liegt bei gleichen Massen genau in der Mitte der zwei Sterne und wird auf gleichgroßen Ellipsen umrundet. Bei unterschiedlichen Massen bewegt sich der massivere Stern auf einer entsprechend kleineren Ellipse.

Mit präzisen Methoden der Astrometrie können auch sehr kleine, im Fernrohr unsichtbare Begleiter an winzigen periodischen Bewegungen des Hauptkörpers erkannt werden - etwa in den letzten Jahren bei zahllosen Exoplaneten von Jupitergröße.
Der erste derartige Erfolg war 1844 die Entdeckung von Sirius B - ein weißer Zwergstern, der von Sirius, dem hellsten Stern des Himmels um das 10.000-fache überstrahlt wird. Erst 18 Jahre nach Friedrich Wilhelm Bessels Berechnung konnte das Sternchen in 8" Winkelabstand auch wirklich gesehen werden.

Der Schwerpunkt unserer Milchstraße liegt in Richtung zum Sternbild Schütze und wird galaktisches Zentrum genannt. Es wird zwar von allen Sternen der Galaxis umkreist, aber nicht genau auf Keplerbahnen, weil die Massenverteilung der Milchstraße nicht - wie im Sonnensystem - von einer Stelle dominiert wird.

Siehe auch

• Atomzeit (Temps Atomique, TA), Universal Time (UT), Koordinierte Weltzeit (UTC)
• Relativitätstheorie, Konstellationen
• Baryzentrische Koordinaten
• Baryzentrische Regeln, heute Guldinsche Regeln genannt
• Dreikörperproblem

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