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Thema: Iapetus: Tiefgefroren in seiner Jugendzeit

  1. #1

    Standard Iapetus: Tiefgefroren in seiner Jugendzeit

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    Der Saturnmond Iapetus wurde offenbar in seiner Jugendzeit tiefgefroren und sieht deswegen heute noch genauso aus, wie vor über drei Milliarden Jahren. Das ist zumindest das Ergebnis von Untersuchungen, die helfen sollten, einige Eigentümlichkeiten dieses Trabanten zu erklären, wie etwa eine merkwürdige Wulst am Äquator des Mondes. (18. Juli 2007)

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  2. #2
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    Hallo,

    das kommt mir doch sehr merkwürdig vor. Bei schneller Rotation entsteht doch ein Rotationsellipsoid, und wenn das einfriert, müsste die Ellipsoidform erhalten bleiben, nicht aber ein scharf begrenzter Äquatorwulst geringer Breite. Außerdem ist es für mich nicht nachvollziehbar, weshalb der Wulst durch größere Impakte nicht zerstört wurde, wenn er tatsächlich so alt ist. Diesem Erklärungsansatz stehe ich sehr skeptisch gegenüber.

    Viele Grüße!

  3. #3
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    Warum grössere Impakte? Iapetus befindet sich im äusseren Sonnensystem... Was den anderen "Kritikpunkt" angeht, da müsste man das Paper lesen...
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  4. #4
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    Hallo Mahananda,

    Iapetus besteht fast vollständig aus Eis. Eis verhält sich unter Druck bzw. dem Einfluss der Gravitation plastisch. Ich denke das passt schon. Der Ellipsoid fließt im Laufe der Jahrmillionen unter seinem eigenen Gewicht langsam wieder zu den Polen hin.

    Auf dem Foto ist zu erkennen, dass ein großer Impaktkrater (rechter Bildrand) Teile der Wulst zerstört hat.

    Gruß Water
    Geändert von Water (18.07.2007 um 14:48 Uhr) Grund: Rechtschreibung

  5. #5
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    Mir macht ein anderer Gedanke Kopfzerbrechen, nämlich die Gezeitenreibung. Normalerweise hätte ich gedacht, dass ein so schnell rotierender Mond neben einem Gasriesen doch ordentlich durchgeknetet wird und daher nicht so ohne weiteres einfrieren sollte.

    Erst wenn die Eigenrotation genügend abgebremst ist sollte das einfrieren beginnen. Dann aber hätte sich der Wulst vorher schon wieder legen müssen.

  6. #6
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    Iapetus ist extrem weit von Saturn entfernt (rund 3.5 Mio km) - Gezeitenreibung dürfte da kaum eine Rolle spielen.

    Vergleich mit dem Effekt der Erde auf den Mond:

    95 (Saturnmasse / Erdmasse) / 10 (Iapetusentfernung / Mondentfernung)^3 = 0.1. Das heisst, die Gezeiteneffekte der Erde auf dem Mond sind zehn mal grösser, als jene von Saturn auf Iapetus.
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  7. #7
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    Hallo,

    Ein weiterer Einwand: Die beiden genannten Isotope Al-26 und Fe-60 haben eine Halbwertszeit von jeweils nur wenigen Millionen Jahren. Da frage ich mich, wo nennenswerte Mengen dieser Isotope herkommen sollen. Sie müssten seit der Supernovaexplosion, die das protosolare Gas mit schwereren Elementen angereichert hat, längst zerfallen sein. Aber angenommen, die Entstehung der Sonne erfolgte nur wenige Hunderttausend Jahre nach der Supernova – die Elementeverteilung war doch weitgehend homogen, zumal in den äußeren Bereichen des Systems. Zu erwarten ist doch dann, dass auch bei den anderen Monden sowie Planeten ein proportionaler Anteil dieser Isotope vorhanden gewesen ist.

    Bleiben wir im Saturnsystem, stellen wir fest, dass bei den anderen Monden keine derartigen „Absonderlichkeiten“ vorkommen. Lediglich bei Enceladus hat man einen „Kickstart“ durch Al-26 postuliert (ebenfalls von mir sehr skeptisch betrachtet). Warum aber kein „Kickstart“ bei den anderen Monden, die doch wegen ihrer größeren Masse (Tethys, Dione und Rhea) noch mehr kurzlebige Isotope enthalten haben müssen? Außerdem müsste bei Rhea der Einfluss des Titan verstärkend gewirkt haben, um geologische Prozesse auszulösen und über längere Zeiträume aufrecht zu erhalten. Was sehen wir aber auf Rhea? Eine einzige Kraterwüste ohne Anzeichen von Schmelzprozessen, Verwerfungen usw.

    Und ausgerechnet Iapetus, der von den großen Monden am weitesten von Saturn entfernt ist, soll ohne nennenswerte gravitative Störeinflüsse geologisch aktiv geworden sein? Durch radioaktive Isotope, die es andernorts auch gegeben hat? Das glaube wer will, aber für mich ist das alles andere als plausibel.

    Viele Grüße!

  8. #8
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    Al-26 kam wohl in allen Körpern des Sonnensystems vor (eben weil die Supernova der Bildung der ersten Kondensate vorausging, und zwar nur um eine sehr kurze Zeit). Bei Fe-60 ist es noch nicht so klar, nach einigen kam es nachträglich hinzu, nach anderen muss es schon immer da gewesen sein... Aber auf jeden Fall stimme ich dir zu, dass diese Isotope gleichmässig verteilt sein müssen.

    Weder bei Iapetus noch bei Enceladus ist dies jedoch in Frage gestellt. Bei Enceladus geht es darum, eine genügend hohe anfängliche Wärme hinzubekommen, die dann durch die Gezeitenwärme nur noch "erhalten" werden muss. Bei Iapetus spielt, so wie ich das verstanden habe, die schnelle Rotation eine wichtigere Rolle als das Al-26. Alle Körper dieser Grösse waren in der Frühzeit des Sonnensystems "geologisch aktiv".
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  9. #9
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    Idee Eine andere Idee ...

    Hallo zusammen,

    mir will diese Erklärung der "Cassini-Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory" auch nicht so recht einleuchten.
    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Bei schneller Rotation entsteht doch ein Rotationsellipsoid, und wenn das einfriert, müsste die Ellipsoidform erhalten bleiben, nicht aber ein scharf begrenzter Äquatorwulst geringer Breite.
    Das sehe ich genauso.
    Wie kann denn solch ein äquatoriales "Gebirge" überhaupt entstehen?? Die Erklärung der "Cassini-Projektwissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory" will mir irgendwie nicht gefallen. Mir kommt es dagegen eher so vor, als ob Japetus (so die deutsche Schreibweise ) nach einer warmen Anfangsphase recht schnell auskühlte, sich dabei eine dünne Kruste um ihn herum bildete, diese aber im Äquatorbereich noch etwas weich war, sein Kern durch die Auskühlung schrumpfte und dadurch die bereits erstarrten Halbkugelschalen der Nord- und der Südhemisphäre die noch weichere Äquatorzone zusammenquetschten. Dadurch entstand die merkwürdige Walnussform von Japetus und das äquatoriale Gebirge. Spätere Einschläge, wie der auf dem Foto rechts zu sehende, vernichteten dann Teile dieses Gebirges wieder.

    Nach dieser meiner Vorstellung der Bildung von Japetus' Aussehen braucht man nicht einmal unbedingt eine hohe Rotation, obgleich diese sehr wohl existiert haben könnte, dann aber durch Ereignisse wie dem Einschlag stark gebremst wurde.

    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    Außerdem ist es für mich nicht nachvollziehbar, weshalb der Wulst durch größere Impakte nicht zerstört wurde, wenn er tatsächlich so alt ist.
    Dieser größere Impakt muss, wie ich eben schrieb, bereits eine Weile nach der Abkühlung geschehen sein.

    Walnussartige Grüße von
    Toni
    Alle Vermehrung unseres Wissens endet nicht mit einem Schlusspunkt, sondern mit vielen weiteren Fragezeichen.
    Hermann Hesse

  10. #10
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Alle Körper dieser Grösse waren in der Frühzeit des Sonnensystems "geologisch aktiv".
    Ja schon, aber wenn bei Enceladus das Al-26 ausgereicht haben soll, einen "Kickstart" hinzulegen, der sich bis in die Gegenwart erhalten hat, dann erscheint es mir zumindest eigenartig, dass bei den beiden nächstfolgenden Monden Tethys (6fache Enceladusmasse) und Dione (10fache Enceladusmasse) dieser "Kickstart" entweder ausblieb oder so schwach verlief, dass er sich nicht erhalten konnte, obwohl die Gezeitenkräfte hier immer noch sehr stark an den Mondkörpern zerren. Allenfalls auf Dione sind noch vergleichsweise deutliche Spuren geologischer Aktivität auszumachen. Das Ithaca-Chasma auf Tethys hingegen sieht durch nachfolgende Impakte schon sehr verwittert aus. Die Kraterwüste auf Rhea habe ich schon erwähnt. Hier deutet nichts auf einstmalige Aktivität hin, obwohl hier die 22fache Enceladusmasse vorliegt und Titan in Zusammenwirkung mit Saturn ebenfalls einiges an Gezeitenkräften auslöst. Weiterhin: Was soll denn die ominöse schnelle Rotation des Iapetus ausgelöst haben? Ein Impakt? Falls ja, dann ist die sehr schnelle Abbremsung, die einen Rotationswulst gewissermaßen schockgefrieren ließ, um so rätselhafter, um nicht zu sagen konstruierter.

    Viele Grüße!

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