Altersbestimmung der Erde?

galileo2609

Registriertes Mitglied
Der Mondkern ist auch nur 200 - 400 km groß. Deutet wohl auch darauf hin, dass beim Kollisionsereignis hauptsächlich Mantelmaterie der Erde entrissen wurde. Bynaus kann das aber bestimmt kenntnisreicher darstellen - warten wir seine Rückkehr aus den Ferien ab! :)
 

Miora

Registriertes Mitglied
Dann wurden also alle Planeten in früherer Zeit von grossen Planetoiden getroffen?

- Merkurs Mantel verdampft
- Venus' "umgepolt"
- Erde vermondet
- Mars von einem 800 - 1000 km Asteroiden getroffen
- Pluto vermondet

Interessant! Vor allem bei Merkus, Venus und Erde müssen es sehr grosse Planetoiden gewesen sein. Wo wird denn die Entstehung letzterer vermutet? Gab es eine Störung von ausserhalb des Sonnensystems oder ist das ein normaler Ausputzprozess?

Gruss,
Miora
 

galileo2609

Registriertes Mitglied
Wahrscheinlich ist das normal. Genug Überreste finden sich ja im Sol-System! Schön wäre es eben, wenn wir in der nächsten Zeit die ersten Tausend der extrasolaren Planetensysteme 'voll bekämen'. In allen Entwicklungsstadien der Sternsysteme. Dann wird es vielleicht irgendwann möglich sein, eine richtig gute vergleichende Systemforschung aufzubauen. Sowohl bezüglich der Entstehung als auch der langfristigen Entwicklung.

Grüsse galileo2609
 

Emil

Registriertes Mitglied
Hello all,

ich wäre mir nicht so sicher, ob der Merkur seinen Mantel wirklich durch eine Kollision verloren hat. Es ist möglich, ja sogar wahrscheinlich, daß da ein gewöhnlicher Segregationseffekt zugrunde liegt. D.h. die schweren Elemente (Eisen) sind von sich aus zur Potentialmulde gewandert und haben sich in seiner Umlaufbahn angesammelt. Daher hat Merkurs Kernmasse "von sich aus" zugenommen. Die leichteren Elemente sind verdampft oder wurden vom Sonnenwind mitgenommen.

Die Venus befindet sich bereits in einer gebundenen Rotation, und zwar mit der Erde. Sie ist allerdings noch nicht ganz pefekt: 8 Venusjahre entsprechen 5 Erdenjahre und 3 Venuseigenrotationen. Die Herkuft der retrograden Rotation ist noch nicht geklärt, und auf eine "Umpolung" aufgrund einer Kollision würde ich keine Wetten abschließen...

Schöne Grüße,
Emil
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
Ich denke, das ist ein hochinteressantes Thema und ich bin überrascht, dass das so an mir in den letzten Jahren "vorbeigegangen" ist. Gibt es denn da noch weitere Info's ?

Freundliche Grüsse, Ralf
 

Emil

Registriertes Mitglied
Tja, um die Schönheit des Universums zu bewundern, muß man ja nicht gleich zum Ende der Welt fliegen... *grins*
 

galileo2609

Registriertes Mitglied
Emil schrieb:
Die Venus befindet sich bereits in einer gebundenen Rotation, und zwar mit der Erde. Sie ist allerdings noch nicht ganz pefekt: 8 Venusjahre entsprechen 5 Erdenjahre und 3 Venuseigenrotationen. Die Herkuft der retrograden Rotation ist noch nicht geklärt, und auf eine "Umpolung" aufgrund einer Kollision würde ich keine Wetten abschließen...

Moment! Was du hier beschreibst ist die Bahnresonanz zwischen Venus und Erde. Auch bei Pluto/Plutinos zu Neptung gegeben, dort 3:2.
Eine gebundene Rotation ist, dass ein Körper in einem Orbit um den anderen (oder beide) eine Eigenrotation mit derselben Periode des Orbits vollführt. Oder liege ich hier falsch?

Grüsse galileo2609
 

Nachor

Registriertes Mitglied
galileo2609 schrieb:
Moment! Was du hier beschreibst ist die Bahnresonanz zwischen Venus und Erde. Auch bei Pluto/Plutinos zu Neptung gegeben, dort 3:2.
Eine gebundene Rotation ist, dass ein Körper in einem Orbit um den anderen (oder beide) eine Eigenrotation mit derselben Periode des Orbits vollführt. Oder liege ich hier falsch?

Grüsse galileo2609
Nein, ist genau richtig. Gebundene Rotation liegt zum Beispiel bei unserem Mond vor, iirc gilt das auch für mehrere der großen Satelliten von Jupiter und Saturn (zumindest bei den näheren). Pluto/Charon ist noch einmal ein Sonderfall, da sich hier beide Körper in gebundener Rotation befinden; das nennt man dann Korotation.
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
galileo2609 schrieb:
Emil schrieb:
Zitat von Emil
Die Venus befindet sich bereits in einer gebundenen Rotation, und zwar mit der Erde. Sie ist allerdings noch nicht ganz pefekt: 8 Venusjahre entsprechen 5 Erdenjahre und 3 Venuseigenrotationen. Die Herkuft der retrograden Rotation ist noch nicht geklärt, und auf eine "Umpolung" aufgrund einer Kollision würde ich keine Wetten abschließen...
Moment! Was du hier beschreibst ist die Bahnresonanz zwischen Venus und Erde. Auch bei Pluto/Plutinos zu Neptung gegeben, dort 3:2.
Eine gebundene Rotation ist, dass ein Körper in einem Orbit um den anderen (oder beide) eine Eigenrotation mit derselben Periode des Orbits vollführt. Oder liege ich hier falsch?

Grüsse galileo2609
Das scheint mir irgendwie eine Mischung zu sein: 5 Erdenjahre und 3 Venuseigenrotationen ... - und auch irgendwie zufällig; vermutlich wird man immer "ungefähre" natürliche Zahlen n_1, n_2 und n_3 für die Gleichung

n_1 Venusjahre = n_2 Erdenjahre + n_3 Venuseigenrotationen finden.

Resonanzen gibt es übrigens viele: die Wasserozeane unter der Oberfläche von Europa und Enceladus sollen ja auch durch solche Resonanzen, die dann Gezeiteneffekte auslösen, aufgeheizt werden; oder wie von galileo gesagt die grosse Zahl Plutinos im Kuipergürtel. Auch im Planetoiden-Hauptgürtel gibt es zahlreiche solcher Resonanzen.

@Nachhor: Gratuliere, gleiche Uhrzeit, aber vor mir drinne :)

Freundliche Grüsse, Ralf
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
galileo2609 schrieb:
Und in ~ 40 Mrd. Jahren, wenn es die Erde nicht mehr geben wird (wahrscheinlich) wird auch das Erde-Mond-System in diesen Zustand gelangen. :)
Das hatten wir schon mal: http://www.astronews.com/forum/showthread.php?t=199&highlight=Korotation
So pessimistisch ...
Ich habe von Simulationen gelesen, bei denen sogar die Venus gerade noch der immer röter aufblähenden Sonne entkommt ...

Und wer weiss - vielleicht haben wir ja bis dahin (also wenn sich unsere Sonne anfängt aufzublähen) eine Technologie entwickelt, die die Planeten nach aussen drückt ?

Oder vielleicht kommt ein alter Mann mit langem weissen Bart und schiebt unsere Erde mit dem Mond ganz sanft nach aussen ? :)

Also Leute, Kopf hoch und den Mut nicht verlieren.

40 Milliarden Jahre ... - das ist dann die Äera der Roten Hauptreihenzwerge, Braunen Zwerge und auskühlenden Weissen Zwerge ....... - ist dann nicht mehr so hell in unserer Milch-/Andromedastrasse !

Freundliche Grüsse, Ralf
 
Zuletzt bearbeitet:

galileo2609

Registriertes Mitglied
ralfkannenberg schrieb:
Oder vielleicht kommt ein alter Mann mit langem weissen Bart und schiebt unsere Erde mit dem Mond ganz sanft nach aussen ? :)

Ich bin mir sicher, dass Einstein mittlerweile in der Lage ist, die Raum-Zeit-Geometrie entsprechend zu verändern!
Wie aber kommst du darauf, dass er sich einen langen Bart hat wachsen lassen? ;)
 

ralfkannenberg

Registriertes Mitglied
galileo2609 schrieb:
Ich bin mir sicher, dass Einstein mittlerweile in der Lage ist, die Raum-Zeit-Geometrie entsprechend zu verändern!
Wie aber kommst du darauf, dass er sich einen langen Bart hat wachsen lassen? ;)
Es gibt welche, die schon länger da oben sind. Von Anfang an sozusagen ;)

Mit einer Änderung der Raum-Zeit-Geometrie ? Das wäre irgendwie noch elegant :)
 

Miora

Registriertes Mitglied
prima Ralf! Dann harren wir hier noch 40 Mrd. Jahre aus, und dann gibt es mal wieder Streit, weil alles auf der "Mondseite" wohnen wollen...

Gruss,
Miora

PS: Naja, ich hätte gerne "The dark side of the earth", weil der Nachthimmel schöner ist. Ich weiss aber nicht ob meine körperliche Fitness 40 Mrd. Jahre erlauben...
 

Emil

Registriertes Mitglied
Bahnresonanzen: Ja, stimmt! Dieser Begriff ist geeigneter als "gebundene Rotation".

Mir ist, übrigens, ein Fehler unterlaufen: Es sind 12 Venustage, die mit 8 Erdenjahren korrelieren. Während dieser Zeit hat die Venus auf ihrer Bahn die Erde 5mal überholt (synodische Rotation). Die Zahlen sind sogar recht genau (< 0,1%). Das Interessante an der Bahnresonanz ist, daß sie mit der Erde stattfindet. Das heißt: Wenn die Venus nach 8 Erdenjahren in unterer Konjunktion ist, dann steht sie am gleichen Punkt ihrer Bahn UND wendet der Erde dieselbe Seite zu. Hier hätten wir ja doch wieder eine "gebundene Rotation", zumindest teilweise?

Wie sind wir drauf gekommen? Es ging um die Kollisionen. Die retrograde Venusrotation muß man nicht unbedingt mit einem großen Zusammenprall verbinden. Möglicherweise hat sich hier die kombinierte Gravitationsreibung von der Sonne und der Erde ausgewirkt. Sicher ist es meines Wissens noch nicht.
 

Emil

Registriertes Mitglied
Miora schrieb:
dann gibt es mal wieder Streit, weil alles auf der "Mondseite" wohnen wollen...
Das glaube ich kaum. Es gibt keine "Dark side of the moon"... (abgesehen von einem großartigen Musikwerk! *grins*).
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Um noch einmal die Diskussion vor meinem Urlaub ;) aufzugreifen:

Der Kern der (damals kleineren) Erde wurde bei der Kollision mit Theia nicht zerstört - sowohl die Erde als auch Theia hatten einen Kern, die sich nach der Kollision vereinigten. Der Mondkern bildete sich erst nachher noch aus dem Mantelmaterial, das Theia von der Erde weggesprengt hatte. Im Übrigen wurde noch viel mehr Material als nur der Mond selbst weggeschleudert - der grösste Teil kollidierte ein paar Stunden nach der Kollision wieder mit der Erde, der "zweitgrösste" Teil bildete einen Ring, aus dem sich später der Mond bildete, und ein Teil wurde ins Sonnensystem geschleudert und kollidierte erst Jahrmillionen später (sukzessive, in kleinen Teilen) wieder mit der Erde (oder anderen Planeten).

Dass die Venus retrograd rotiert, könnte (muss aber nicht) auf eine Kollision mit einem grossen Planetoiden zurückzuführen sein. Tatsächlich ist es aber auch so, dass 3 prograd, 1 retrograd (oder 3 retrograd, 3 prograd) die wahrscheinlichste Kombination von Rotationen ist, die 4 Planeten, deren Rotationsverhalten alleine von Planetesimaleinschlägen abhängen, aufweisen können (das ist z.B. wahrscheinlicher als 4 prograd / retrograd oder 2 prograd, 2 retrograd). So gesehen ist es kein grosses Wunder.

Das "gravitative Absinken" von schweren Elementen im Sonnensystem hingegen ist nicht so wichtig - viel wichtiger ist die Kondensations- bzw. Verdampfungstemperatur von bestimmten Mineralien in der Akkretionsscheibe - so wäre es durchaus denkbar, dass Merkur deshalb mehr Elemente in sich vereinigt, die hohe Verdampfungstemperaturen haben - dazu gehören eben auch viele eisenreiche Mineralien. Die Frage stellt sich, warum das für die Venus nicht im gleichen Mass gilt - weshalb ist sie nicht dichter als die Erde? Tatsächlich gibt es offenbar eine "Masse"-"Dichte"-Beziehung bei terrestrischen Planeten, unabhängig von ihrer Position im Sonnensystem. Mars, die Erde und die Venus fallen darauf - aber Merkur nicht. Von dieser Beziehung her würde man bei Merkur einen Durchmesser von 6000 bis 9000 km erwarten (ähnlich wie oder etwas grösser als Mars). Das ist meiner Meinung nach ein Hinweis darauf, dass die Verdampfungstemperaturen nicht eine so grosse Rolle spielen und dass Merkur vielleicht wirklich seinen Mantel bei einem "hit-and-run"-Angriff eines Planetesimals verloren hat.
 

Emil

Registriertes Mitglied
Bynaus schrieb:
... 3 prograd, 1 retrograd (oder 3 retrograd, 3 prograd) die wahrscheinlichste Kombination von Rotationen ist,...
Was meinst du mit diesen Zahlen? Spielst du hier auf die Drehimpulserhaltung an? (Hoffentlich nicht!)

Bynaus schrieb:
Das "gravitative Absinken" von schweren Elementen im Sonnensystem hingegen ist nicht so wichtig.
Das finde ich schon. Die massereicheren Teilchen wandern zum Zentrum und sammeln sich dort an. Die mittleren Geschwindigkeiten sind bei ihnen kleiner als bei den leichten Elementen, so daß sie sich nicht allzuweit aus ihrem Potentialtopf entfernen können und wieder zurückfallen. Ein zweites Beispiel für diesen Sachverhalt könnte man die Dichten von Jupiter und Saturn heranziehen: Jupi hat mehr schwerere Elemente in Relation zu seiner Gesamtgröße als Saturn. Weil er sich auf einer Bahn gebildet hat, die ein tieferes Potential besitzt. - Dabei will ich den Effekt der Verdampfungstemperatur keineswegs herunterspielen.

Die "Masse-Dichte-Beziehung", wie du sie nennst, kenne ich nicht. Weshalb soll sie denn für alle gültig sein, aber für Merkur nicht?
 

Bynaus

Registriertes Mitglied
Was meinst du mit diesen Zahlen? Spielst du hier auf die Drehimpulserhaltung an? (Hoffentlich nicht!)

Nein - keine Angst. ;)

Von Planeten, deren Rotationsverhalten vor allem durch Impulsübertragung von einfallenden Planetesimalen dominiert wird (die ja nicht bevorzugt auf die eine oder andere Seite des Planeten fallen und damit dessen Rotation weder bevorzugt beschleunigen noch bremsen), würde man erwarten, das sie statistisch verteilte Rotationsrichtungen haben. Die wahrscheinlichste Kombination von Rotationsrichtungen bei 4 Planeten ist dann eben 3 in die eine, 1 in die andere Richtung. Das ist analog zum Münzwurf: die wahrscheinlichste Kombination bei vier Würfen ist drei mal die eine, einmal die andere Seite.

Das finde ich schon.

Ich hätte vielleicht schreiben sollen, "ist offenbar nicht so wichtig".

Zum einen wandern alle Teilchen in Richtung Zentrum, praktisch unabhängig von ihrer Masse - die Abhängigkeit von der Grösse ist da viel wichtiger (sogenannter Yarkovsky-Effekt: der Strahlungsdruck der Sonne bremst die Teilchen entsprechend ihres Querschnitts: massivere Teilchen sind davon sogar noch weniger stark betroffen, da ihre grössere Trägheit dazu führt, dass sie weniger schnell abgebremst werden).

Die Dichten der Gasriesen sind eine heikle Sache - so gibt es zum Beispiel Hinweise (aus Simulationen) darauf, dass sich Jupiter und Saturn (wie auch Uranus und Neptun, die später nach aussen wanderten) in ungefähr derselben Sonnenentfernung von rund 10 AU gebildet haben. Jupiter ist nach Innen gewandert (sog. Migration) und hat dabei eine Menge Planetesimale im Bereich zwischen 5 und 10 AU in sich aufgenommen oder aus dem System geschleudert - damit blieben für den sich später bildenden Saturn weniger schwere Elemente übrig. Zudem gibt es Hinweise darauf, dass sich Jupiter durch Gravitationskollaps gebildet hat (fehlender Gesteinskern), während Saturn durch Akkretion wuchs. Wie gesagt, das ist das Ergebnis einer Simulation, die aber die tatsächlichen Verhältnisse im Sonnensystem sehr gut abbildet und auch z.B. das Schwere Bombardement, das bis vor 3.9 Milliarden Jahren anhielt, erklärt (Durchgang von Jupiter und Saturn durch eine 2:1 Bahnresonanz, was Saturn auf eine exzentrische Bahn brachte, die viele Planetesimale ins innere Sonnensystem ablenkte).

Betreffend der "Masse-Dichte-Beziehung": das ist mehr eine empirische Regel: nimmt man die unkomprimierte Dichte (die Dichte, die ein Planet hätte, wenn er nicht durch die eigene Gravitation komprimiert würde) und trägt sie gegen die Masse des Planeten auf, dann ergibt sich eine Korrelation: Ein Planet ist umso dichter, je massiver er ist - das hat jetzt aber nichts mehr mit der Kompaktion aufgrund der eigenen Masse zu tun, das haben wir ja mit der Berücksichtigung der unkomprimierten Dichte bereits ausgeschlossen (wir hätten auch den unkomprimierten Radius nehmen können). Man kann nun eine Linie durch Venus, Erde und Mars (und beinahe auch durch den Mond) legen - nur Merkur schlägt hier aus. Er ist viel dichter, als man es von einem Planeten seiner Masse erwarten würde. Deshalb gilt diese empirische Regel offenbar nicht für Merkur, und man kann sich fragen, woher das kommt.

Wenn die Argumentation mit dem gravitativen Absinken zutreffen würde, würde man erwarten, dass ein Zusammenhang zwischen unkomprimierter Dichte und Entfernung zur Sonne besteht - das trifft aber eben gerade nicht zu, die Beziehung geht mit der Masse - was darauf hindeutet (hindeuten könnte), dass Merkur einen Teil seiner Masse verloren hat.
 
Oben