Planetenentstehung: Hypothese zu Sednas Entstehung

KurtEwald

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Wäre es nicht möglich, dass Sedna gar kein Trans Neptun Objekt ist sondern
dass es sich bei Sedna um den verschollenen Kleinplaneten Tethis handelt, der
bei einer Kollision mit der Erde vor 4 1/2 Milliarden Jahren den Mond aus der
Silikathülle der Erde geschlagen hat. Wenn diese Kollision nur tangential
erfolgte, könnte Tethis aus dem Sonnensystem geschleudert worden sein.
Für eine Hypothese, die die Entstehung Sednas im inneren Bereich des
Sonnensystems vertritt, spricht die rötliche Farbe Sednas, die der von Mars
gleicht und auf große Vorkommen von Eisenoxid hindeutet. Ähnliche
Hypothesen gibt es zu vielen Exosolaren Planeten, die als heiße Jupiter in einer
Spiralbahn auf ihre Sonne zugetrieben sind. Vielleicht wurde Sedna auf einer
Spiralbahn aus dem Sonnensystem hinausgetragen ? Die rote Farbe spricht
jedenfalls dafür, dass Sedna ein fester Planet ist, der im inneren
Sonnensystem entstanden ist. Die stark elliptische Umlaufbahn von Sedna
ist für ein Trans Neptun Objekt jedenfalls nicht normal.
 

ralfkannenberg

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KurtEwald schrieb:
Wäre es nicht möglich, dass Sedna gar kein Trans Neptun Objekt ist sondern dass es sich bei Sedna um den verschollenen Kleinplaneten Tethis handelt, der bei einer Kollision mit der Erde vor 4 1/2 Milliarden Jahren den Mond aus der Silikathülle der Erde geschlagen hat. Wenn diese Kollision nur tangential erfolgte, könnte Tethis aus dem Sonnensystem geschleudert worden sein.
Für eine Hypothese, die die Entstehung Sednas im inneren Bereich des Sonnensystems vertritt, spricht die rötliche Farbe Sednas, die der von Mars gleicht und auf große Vorkommen von Eisenoxid hindeutet. Ähnliche Hypothesen gibt es zu vielen Exosolaren Planeten, die als heiße Jupiter in einer Spiralbahn auf ihre Sonne zugetrieben sind. Vielleicht wurde Sedna auf einer Spiralbahn aus dem Sonnensystem hinausgetragen ? Die rote Farbe spricht jedenfalls dafür, dass Sedna ein fester Planet ist, der im inneren Sonnensystem entstanden ist. Die stark elliptische Umlaufbahn von Sedna ist für ein Trans Neptun Objekt jedenfalls nicht normal.
Einige Kommentare:
1. Die Sedna ist sehr wohl in unserem Sonnensystem und sie ist weit innerhalb der Oort'schen Wolke. Von einem Inner Oort Object zu sprechen ist mehr Wunschvorstellung als Realität und ebenso wenig aussagekräftig wie die Feststellung, dass die Sedna ein sich ausserhalb der Erdbahn befindliches Mitglied unseres Sonnensystems sei. Meiner Meinung nach ist die Sedna einfach nur Mitglied eines zweiten Kuipergürtels im knapp doppelten Abstand des ersten, wobei unter Abstand der "Perihel"-Abstand (also der sonnenächste Punkt) gemeint ist. Auch von z.B. Neptun abgelenkte Planetoiden bekommen zwar exzentrische (d.h. hochelliptische) Bahnen, "fallen" aber auf ihrem neuen Umlauf um die Sonne meist wieder auf ihren ursprünglichen sonnennächsten Punkt zurück.
Sedna's Perihelabstand ist also knapp doppelt so weit wie diejenigen der äusseren Vertreter der Plutogruppe; bis zur Oort'schen Wolke indes ist es noch über ein Faktor 600. Zudem ist die Sedna im Gegensatz zu den Mitgliedern der Oort'schen Wolke ein "disk-object", liegt also ungefähr in der Planetenebene.

2. Die Sedna befindet sich jetzt in der Nähe ihres Perihels bei 76 AE und wird bis auf 913 AE hinausgetragen. Wäre sie ein Einzelgänger, so wäre es ein unglaublicher Zufall, dass sie sich gerade jetzt, wo man Planetoiden in diesem Abstand auffinden kann, im sonnennächsten Punkt aufhält.

3. Der Pluto ist übrigens auch ziemlich rot ;)

4. Spektroskopische Untersuchungen haben ergeben, dass die Sedna ähnlich zusammengesetzt ist wie der grosse Neptunmond Triton, von dem aufgrund seiner Rückläufigkeit um seinen Mutterplaneten vermutet wird, dass er ein eingefangener Kuipergürtel-Planetoid ist. (Quelle: "Ciel e espace", August-, September- oder Oktoberausgabe)

5. Erstaunlicherweise befinden sich bis auf den Quaoar alle grossen Kuipergürtel-Planetoiden inkl. des neuen 10.Planeten und auch des Noch-Planeten Pluto auf ziemlich elliptischen Umlaufbahnen. Nicht minder erstaunlich befindet sich "Buffy" (2004 XR190), ein erst kürzlich entdeckter Kuipergürtel-Planetoid mit ca. Drittel Plutodurchmesser, dessen Perihel bei 51 AE sich signifikant ausserhalb der maximal 47 AE der übrigen Kuipergürtel-Planetoiden der Plutogruppe befindet, auf einer "verhältnismässig" runden Umlaufbahn.

6. Der Vollständigkeit halber muss auch noch ein "Inner Oort Object" der Plutogruppe genannt werden (2000 CR105), dessen Perihel zwar knapp innerhalb der äussersten klassischen Kuipergürtel-Planetoiden (d.h. mit fast kreisrunden Bahnen) liegt, der aber ebenfalls auf einer hochelliptischen Bahn hinausgetragen wird. Auch 2005 CR105 ist übrigens ein "disk-object" und somit höchstwahrscheinlich nicht-oort'sch !

Die derzeitigen Modelle können also nicht erklären, wie die Sedna, "Buffy" und dieser 2000 CR105 auf Umlaufbahnen mit so grossen Perihel-Distanzen gelangt sind.

Freundliche Grüsse, Ralf
 
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Bynaus

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Einige Kommentare zum Eingangspost und zu den Kommentaren...

Wäre es nicht möglich, dass Sedna gar kein Trans Neptun Objekt ist sondern dass es sich bei Sedna um den verschollenen Kleinplaneten Tethis handelt, der bei einer Kollision mit der Erde vor 4 1/2 Milliarden Jahren den Mond aus der Silikathülle der Erde geschlagen hat. Wenn diese Kollision nur tangential erfolgte, könnte Tethis aus dem Sonnensystem geschleudert worden sein.

Dieser "Planet" wird in der Regel "Theia" und nicht Tethys genannt (Tethys ist ein Urozean zwischen Afrika und Europa).

Theia hat die Kollision mit der Erde aber mit Sicherheit nicht überlebt - selbst bei einer tangentialen Kollision wäre dabei so viel kinetische Energie vernichtet worden, dass gar nichts übrig geblieben wäre, schon gar nicht, um den Planetoiden auf eine so langgezogene Bahn zu schleudern. Die Bahnenergie von Sedna ist mit Sicherheit viel viel grösser als jene der Erde, des Mondes und Theia zusammen genommen.

Für eine Hypothese, die die Entstehung Sednas im inneren Bereich des Sonnensystems vertritt, spricht die rötliche Farbe Sednas, die der von Mars gleicht und auf große Vorkommen von Eisenoxid hindeutet.

Sedna ist zwar (wie viele TNOs) tatsächlich rot - aber nicht wegen dem Eisenoxid, sondern aufgrund von Methaneis. Das konnte an der Oberfläche auch direkt nachgewiesen werden (durch die Analyse des Reflektionsspektrums).

Vielleicht wurde Sedna auf einer Spiralbahn aus dem Sonnensystem hinausgetragen ?

Das geht nur, wenn sie ihre Bahnenergie von einem anderen Körper aufnimmt. So müsste sie z.B. Bahnenergie vom Jupiter aufnehmen, der dafür dann näher an die Sonne rückt. Aber selbst in diesem Fall würde man erwarten, dass der Perihel der Bahn in der Nähe des Punktes der letzten grossen Beschleunigung liegt, in diesem Fall, bei etwa 5 AU (dem Radius der Jupiterbahn), und nicht bei 76 AU wie es bei Sedna der Fall ist.

Von einem Inner Oort Object zu sprechen ist mehr Wunschvorstellung als Realität

:) ;) Darüber haben wir uns ja schon mal unterhalten. Leider gibt es weder für die "Inner Oort Cloud" noch für deinen "zweiten Kuipergürtel" Belege. Ich gehe aber auch davon aus, dass es noch mehr "Sednas" geben sollte. Sind deren Bahnen kugelförmig verteilt, würde ich eher von einer Inneren Oortschen Wolke sprechen, liegen sie jedoch innerhalb der Ekliptik, müsste man wirklich von einem weiteren "Gürtel" sprechen.
 

ralfkannenberg

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Bynaus schrieb:
Sind deren Bahnen kugelförmig verteilt, würde ich eher von einer Inneren Oortschen Wolke sprechen, liegen sie jedoch innerhalb der Ekliptik, müsste man wirklich von einem weiteren "Gürtel" sprechen.
100 Punkte ! Bei 101 Punkten hätte ich mich noch heute abend in die S14 gesetzt und Dir einen Kuss gegeben :)
 

KurtEwald

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Vielen Dank für Euer qualifiziertes Feedback !

Ich möchte Euch allen für Euer qualifiziertes Feedback danken ! Vor allem die
Informationen über den Ursprung der Farbe Sednas und die Überlegungen zur
kinetischen Bahnenergie Theias waren sehr interessant. Ich denke aber, dass
man den geologischen Aufbau eines Planeten immer berücksichtigen sollte.
Also handelt es sich bei Sedna doch um ein Objekt des Kuiper Gürtels.
 

ralfkannenberg

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KurtEwald schrieb:
Also handelt es sich bei Sedna doch um ein Objekt des Kuiper Gürtels.
Das ist eine der wenigen Fragen, die Du mit gutem Gewissen mit Ja und mit Nein beantworten kannst :)

Mike Brown, Sedna's Entdecker, sagt, sie gehöre nicht zum Kuiper Gürtel. Ich behaupte, sie gehört dazu. Trotzdem haben Mike und ich überhaupt keine Probleme, uns misszuverstehen; es ist vielmehr so, dass der Begriff "Kuipergürtel" nicht klar definiert ist. Und natürlich ist es politisch spektakulärer, einen transneptunischen Planetoiden entdeckt zu haben, der nicht zum Kuipergürtel, sondern schon zur Oort'schen Wolke gehört. Natürlich wäre das lächerlich, denn die Oort'sche Wolke ist sehr viel weiter draussen. Somit gehört die Sedna also zu einer möglicherweise existierenden "inneren Oort'schen Wolke" ;)

Man muss hier vielmehr die Kriterien anschauen. Das fing ja alles damit an, dass Statistiken über Kometenbahnen ergeben haben, dass mittelperiodische Kometen typischerweise in etwa in der Planetenebene lagen, während die langperiodischen Kometen aus allen Richtungen des Raumes zu kommen schienen. Deswegen vermutete man zwei unterscheidliche Reservoires für diese beiden Kometengruppen, nämlich den Kuipergürtel und die Oort'sche Wolke. Und das Kriterium wäre kuiper'sch = ungefähr Planetenebene und oorth'sch = aus allen Richtungen. So gesehen ist die Sedna ganz klar kuiper'sch ! Und das gilt auch für die beiden anderen Kandidaten einer solchen "inneren Oort'schen Wolke", also 2000 CR105 und 2004 XR190 ("Buffy"); auch sie sind kuiper'sch.

Es hat sich aber auch eingebürgert, die Bahnen der bekannten Kuipergürtel-Planetoiden zu betrachten und da stellt sich eben heraus, dass alle die herausgeworfenen KBO's ("scattered disk") verhältnismässig nahe Periheldistanzen haben, vergleichbar derer des herauswerfenden Neptuns, jedenfalls nicht wesentlich grösser. Obgleich die Plutinos (2:3-Resonanz zum Neptun, d.h. 2 Sonnenumläufe, während der Neptun 3 Sonnenumläufe hat) - nicht zu den scattered disk objects gehören, haben sie ebenfalls meist "neptun-ähnliche" Periheldistanzen. Im Gegensatz dazu steht die Gruppe der klassischen KBO's, die recht kreisförmige Bahnen haben (d.h. geringe Exzentrizität) und etwas ausserhalb bis ca. 47 AE auftreten.

2000 CR105 befindet sich im äusseren Bereich dieser klassischen KBO's, ist aber nicht "klassisch", sondern "scattered".
Sedna befindet sich fast doppelt so weit ausserhalb und kommt nie in diesen klassischen Bereich und auch die neu entdeckte Buffy befindet sich doch stets mit > 6 AE signifikant ausserhalb dieses Bereiches, obgleich sie sonst aufgrund ihrer runden Umlaufbahn ebenfalls als klassisch bezeichnet werden könnte.

Fazit: Falls man tatsächlich von "nicht-kuipergürtel"-Planetoiden reden will, so sind deren bekannte Vertreter allesamt kuiper'sch (d.h. liegen in der Bahnebene, deswegen heissen sie auch scattered-disk-Objekte), sie liegen aber ausserhalb der klassischen Kuipergürtel-Planetoiden. - Und sie liegen weit innerhalb (Faktor 600 !!!) der Oort'schen Wolke; bei Buffy haben wir einen Faktor 1.1, bei der Sedna einen Faktor 1.6 - das ist weit weg vom Faktor 600 der Oort'schen Wolke !!

Freundliche Grüsse, Ralf
 
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Bynaus

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Gut, es scheint aber trotzdem so zu sein, dass der Kuipergürtel jenseits von Buffy ziemlich abrupt abbricht - dort draussen werden nur ganz wenige Planetoiden entdeckt. Es gibt keinen einzigen "klassischen" oder "scattered-disc" Planetoiden, der auch nur an den Perihel von Sedna heran kommt (IIRC).

Der Faktor 1.6 gilt nur für den Perihel von Sedna - tatsächlich sollte die mittlere Halbachse entscheidend sein, nicht der Perihel. Und in dieser Hinsicht ist Sedna wirklich völlig anders. Aber mit Zuteilungen sollten wir wie gesagt noch warten, bis man mehr Sedna-ähnliche Objekte entdeckt hat.

Ich denke aber, dass man den geologischen Aufbau eines Planeten immer berücksichtigen sollte.

Natürlich. Bloss ist das über die Entfernung etwas schwierig. Die einzigen Rückschlüsse, die man bekommt, sind:
- Oberflächenspektroskopie
- Durchmesser & Masse (nur falls ein Mond vorhanden ist oder ein naher Vorbeiflug mit einer Raumsonde realisiert wurde) ergeben mittlere Dichte.
 

ralfkannenberg

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Bynaus schrieb:
Gut, es scheint aber trotzdem so zu sein, dass der Kuipergürtel jenseits von Buffy ziemlich abrupt abbricht
Nein, "es" bricht jenseits von 2004 XX186 abrupt ab. Bis dahin ist es kontinuierlich, aber sowohl "Buffy" als auch erst recht Sedna liegen signifikant ausserhalb.

Bynaus schrieb:
tatsächlich sollte die mittlere Halbachse entscheidend sein, nicht der Perihel. Und in dieser Hinsicht ist Sedna wirklich völlig anders.
Das stimmt nicht: man kennt inzwischen zahlreiche, die so weit hinausreichen; "Rekordhalter" ist keineswegs die Sedna, sondern 2000 OO67 mit 1014 AE Apheldistanz.

Ich muss Dir doch mal ein Exemplar meines unveröffentlichen Buches geben, allerdings fehlen zwei "neue" Kapitel, nämlich die neu entdeckten Monde vom Pluto, Lila/"Xena" und "Santa" sowie eben der "Buffy". Ausserdem muss ich das Kapitel über die reinen klassischen Kuipergürtel-Planetoiden korrigieren. Kurz und gut, ich muss eine 2. korrigierte und erweitere Ausgabe erstellen ;)

Freundliche Grüsse, Ralf
 
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Bynaus

Registriertes Mitglied
Nein, "es" bricht jenseits von 2004 XX186 abrupt ab.

Ist dies ein klassischer KBO? Oder ein scattered disc object (SDO)?

Das stimmt nicht: man kennt inzwischen zahlreiche, die so weit hinausreichen; "Rekordhalter" ist keineswegs die Sedna, sondern 2000 OO67 mit 1014 AE Apheldistanz.

Nur anders (als viele andere TNOs) - nicht einzigartig.

ch muss Dir doch mal ein Exemplar meines unveröffentlichen Buches geben,

Unbedingt... :) Erwarte eine kritisch-freundliche Antwort darauf... ;)
 

ralfkannenberg

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Bynaus schrieb:
tatsächlich sollte die mittlere Halbachse entscheidend sein, nicht der Perihel. Und in dieser Hinsicht ist Sedna wirklich völlig anders.
Ich habe Dich möglicherweise missverstanden - in wiefern ist die Sedna bezüglich der mittleren Halbachse völlig anders als andere TNO's ?

a(Sedna) = 489 AU
a(2000 OO67) = 524 AU

Des weiteren könnte man - wenn man eine gute und saubere Datenmenge hat - eine Statistik Periheldistanz versus Exzentrizität führen, bei der man allerdings die 2:3 Resonanzler (Plutino's) vorgängig nicht berücksichtigen sollte.

Dann stellt man fest, dass mit zunehmender Periheldistanz die Exzentrizitäten kleiner werden. Allerdings wird bei zunehmender Periheldistanz auch die aktuelle Entfernung der betrachteten TNO grösser, d.h. hier ist die Gefahr, dass aufgrund der Ungenauigkeit der Beobachtungsdaten ein systematischer Fehler die Aussagen verfälscht. Jedenfalls sieht die Statistik derzeit so aus, dass die Nicht-Plutino's mit zunehmender Periheldistanz immer weniger scattered und immer mehr klassisch werden. Immerhin 19 TNO's haben Periheldistanzen über 46 AU, ehe dann bei 46.9 AU (2004 XX186) dann schlagartig fertig ist !

Dann kommen noch Buffy bei gut 51 AU und Sedna bei 76 AU.

Freundliche Grüsse, Ralf
 

Bynaus

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in wiefern ist die Sedna bezüglich der mittleren Halbachse völlig anders als andere TNO's ?

Anders als die meisten TNOs, ok. 2000 OO67 ist vielleicht nur ein weiterer "Sedna-ähnlicher"... Aber die meisten TNOs haben viel kleinere grosse Halbachsen als Sedna.
 

ralfkannenberg

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Bynaus schrieb:
Anders als die meisten TNOs, ok. 2000 OO67 ist vielleicht nur ein weiterer "Sedna-ähnlicher"... Aber die meisten TNOs haben viel kleinere grosse Halbachsen als Sedna.
Zur Zeit kennt man 12 TNO's mit grossen Halbachsen über 100 AU, 5 davon sogar über 200 AU.

Wahrscheinlich gibt es viel mehr von ihnen, doch wenn die sich "da draussen" befinden, kann man sie mit unseren heutigen Beobachtungs- und Auswertungsprogrammen nicht entdecken. Auch die Sedna (derzeit Nähe zum Perihel) und die "Buffy" (derzeit in Planetenebene) waren Zufallsfunde. Anders der 10.Planet, der mit 97 AE gerade in der Nähe seines Aphel steht. Und angesichts solcher Zahlen von ca. 1000 AU Apheldistanz darf man nicht vergessen, dass ein KBO in der Grösse unserer Erde im Abstand von nur 500 AU weniger hell als der 10.Planet und im Abstand von 700 AU weniger hell als die Sedna wäre !!

Der heutige Kenntnisstand mag bis ca. 50 AU hinausreichen und in Einzelfällen bis 100 AU, weiter draussen können wir momentan noch keine Mitglieder unseres Sonnensystems sehen !

Was ich sagen will: Sedna's Besonderheit ist neben ihrer beachtlichen Grösse und natürlich auch der starken Exzentrizität ihrer Bahn vor allem ihre grosse und völlig unverstandene Periheldistanz. Und das ist auch das besondere an der "Buffy", obgleich die eine fast kreisrunde Bahn aufweist.

Freundliche Grüsse, Ralf
 
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