Warum entsteht aus den Saturnringen kein Mond?

[AdMon]

Hallo miteinander!

Die Theorie zur Entstehung unseres Mondes besagt ja, dass unsere Ur-Erde mit einem größeren Himmelskörper kollidierte, woraufhin das Material, aus dem sich später unser Mond gebildet hat, in den Orbit hinausgeschleudert wurde und dort zunächst die Form einer Scheibe annahm - ähnlich den Ringen des Saturns.

Mir drängen sich hier zwei Fragen auf.
Wieviel Zeit nahm die Mondentstehung in Anspruch - vom Impact bis zur endgültigen Verklumpung des hinausgeschleuderten Materials zu einer kompakten Masse, dem Mond?
Warum bildet sich aus dem Material der Saturnringe kein Mond?

Auf Wiki ist zu lesen, dass die Saturnmonde die Ringstruktur stabilisieren. Ist aber die Anzahl und die Verteilung der Masse der Monde zugleich auch dafür verantwortlich, dass die Ringe nicht "verklumpen"?
Trotz der vielen Monde - oder vielleicht sogar wegen der Massekonzentration der Monde - müssten doch die Ring-Partikel diesen gravitativen Einflüssen folgend, irgendwann miteinander verschmelzen.
Wieder den Angaben von Wiki zufolge, besteht das Ringsystem allerdings schon mehrere Milliarden Jahre und stellt somit kein kurzlebiges Phänomen dar. Wie kommt es also, dass das Ringsystem so stabil ist?

Wie immer besten Dank für Eure Zeit!

Gruß
AdMon

[Bynaus]

Wieviel Zeit nahm die Mondentstehung in Anspruch - vom Impact bis zur endgültigen Verklumpung des hinausgeschleuderten Materials zu einer kompakten Masse, dem Mond?

Da gibt es verschiedene Abschätzungen. Von ein paar Wochen bis hin zu ein paar Jahrtausenden ist zur Zeit alles zu haben.

Warum bildet sich aus dem Material der Saturnringe kein Mond?

Wie du (bzw. Wikipedia) schon geschrieben hast, vermutet man, dass die gravitative Wirkung der Monde auf die Ringe diese stabilisiert. Es ist auch durchaus möglich, dass Staub aus einem Teil der Ringe gelegentlich zum Wachstum von einigen Monden beiträgt. Diese Monde kollidieren dann möglicherweise wieder und geben so ihren Staub zurück.

Darüber hinaus sind die Ringe einfach nicht massiv genug, um zu einem einzigen, grossen Objekt zu verklumpen. Eine (halbwegs) analoge Frage wäre etwa, warum der Asteroidengürtel oder der Kuipergürtel nicht zu einem grösseren Objekt verklumpen: die Objekte, aus denen sie bestehen, sind gemessen an ihrer gravitativen Wirkung einfach zu weit voneinander entfernt. Letzteres gilt auch für die Saturnringe.

[Alex74]

In der aktuellen bdw ist ein guter Bericht über eine neue Arbeit zu den Saturnringen.
Demnach sind diese nicht stabil; am äußersten Rand formen sich aus dem Ringmaterial jeweils neue Monde, die auch nach innen hin immer kleiner werden. Enceladus, Mimas, Janus etc. wären demnach bereits aus Ringmaterial entstandene Monde. Das Modell würde angeblich auch erklären, wieso diese Monde alle eine extrem unterschiedliche Zusammensetzung haben.

[Aries]

Auf Wiki ist zu lesen, dass die Saturnmonde die Ringstruktur stabilisieren. Ist aber die Anzahl und die Verteilung der Masse der Monde zugleich auch dafür verantwortlich, dass die Ringe nicht "verklumpen"?
Trotz der vielen Monde - oder vielleicht sogar wegen der Massekonzentration der Monde - müssten doch die Ring-Partikel diesen gravitativen Einflüssen folgend, irgendwann miteinander verschmelzen.

Die Ringpartikel ziehen sich an, aber immer wenn ein Schäfermond vorbeizieht, werden die ihm näher liegenden Partikel stärker von ihm angezogen als die entfernteren, das heißt: die näherliegenden entfernen sich etwas von den entfernteren. Das scheint die Verklumpung zu verhindern.

[Frahei2012]

Der Saturn hat ein Eigengewicht von 568,3E24kg und eine Eigenrotation von 10h41min. Die Erde hat ein Eigengewicht von 5,972E24kg und eine Eigenrotation von 23h56min.
Ein Verklumpung der Ringe kann durch die Eigenrotation des Saturn nicht stattfinden. Da die Rotationgeschwindigkeit des Saturn schneller ist als die Eigenrotation der Ringpartikel, ist eine größere Verklumpung ausgeschlossen. Wenn ein Trojaner aus dem Kuipergürtel oder der Oortschen Wolke die Umlaufbahn des Saturn kreuzt, wäre eine zeitliche Verklumpung möglich.
Bisher ist auch noch nicht bewiesen, ob die Großen Monde Titan, Iapetus,Dione und Tethys in der Entstehungsphase des Saturn entstanden sind, oder ob es Trojaner sind.
Die langsame Eigenrotation der Erde ermöglichte erst die Verklumpung unseres Mondes. Es ist auch bekannt, dass die Erde den Mond nicht halten kann. Er entfernt sich ganz langsam von der Erde.
Also steht die Eigenrotation, Gravitation, Größe und die Fliehkräfte der Planeten in einer Wechselwirkung zu den Monden und den Ringpartikeln.

[Sissy]

Hallo Frahei2012,

ehe unser Mond aus der Kollision der frühen Erde mit einem etwa marsgroßen weiteren frühen Planeten hervorging, war die Rotation der Erde wesentlich schneller. Etwa 6 Stunden dauerte damals die Rotationsperiode. Die Rotationsperiode ist für die Mondbildung jedoch unwichtig. Es ist die Gravitation durch die Planetenmasse, die eine Rolle spielt. Und die Entfernung, die die Massepartikel vom Planeten haben. Die Gravitation wird mit steigender Entfernung schwächer.

Durch die Gezeitenreibung wurden sowol Erde als auch Mond in ihrer Rotationsperiode gebremst. Der Mond hat inzwischen eine gebundene Rotation - er weißt der Erde immer die selbe Seite zu. Und entfernt sich sehr langsam weiter von ihr. Aber er wird nicht eines Tages tangential fortwandern...

Bei Saturn und den Ringpartikeln sind die Entfernungen und Massenverhältnisse anderst...

Grüße
Sissy

[Frahei2012]

hallo Sissy,

die wechselwirkung zwischen Gravitation und Zentrifugalkraft (Erdrotation) stehen proportional zu einander. Auch der Mond rotiert um seine eigene Achse. Er umrundet die Erde in der gleichen Zeit. Diese Zeitspanne wird durch die Erdrotation bestimmt. Wäre nur die Gravitation für die Mondbildung verantworlich gewesen, hätte das abgespaltene Erdmaterial, durch den Aufschlag von Theia, auf die Erde abstürzen mussen oder wäre ins All abgetriftet.
Die Gezeitenreibung verlangsamt die Erdrotation um jährlich 0,016 Millisekunden. Darum wird sich auch das Verhältnis der Wechselwirkung zwischen Erde und Mond sich ändern.
Das Größenverhältnis zwischen Erde und Mond ist in unserem Sonnensystem einzigartig. Nur die Kuiperobjekte Pluto/ Charon und Orcus/ Vanth haben eine ähnliche Wechselwirkung.
Welche Wechselwirkung aber der Saturn und die Ringe haben, wären ein interessantes Thema.

vG
Frank

[Kibo]

Ist es beabsichtigt, dass deine heutige Aussage im krassen Gegensatz zu deiner gestrigen steht, oder interpretiere ich das nur da herein?

Bei allem Respekt, ich verstehe nicht was du uns denn nun sagen willst. Ich erkenne da keinen ganzen Zusammenhang zwischen den einzelnen Sätzen. Welchen Einfluss soll die Zentrifugalkraft haben und was hat das, deiner Meinung nach, mit der Erdrotation beim Aufschlag von Theia zu tun?

mfg

[Sissy]

Hi Frank,

die wechselwirkung zwischen Gravitation und Zentrifugalkraft (Erdrotation) stehen proportional zu einander.

das ist in dem von Dir behaupteten Zusammenhang völliger Bockmist. Unser Mond würde mit genau der selben Umlaufgeschwindigkeit auch um eine wesentlich langsamer rotierende Erde "kreisen". Selbst wenn die Masse der Erde zu einem Punkt zusammengequetscht wäre, würde er das tun. Und im Lauf der Zeit hätte er auch bei einer "punktförmigen" Erdmasse eine gebundene Rotation zu dieser Punktmasse eingenommen.

Auch der Mond rotiert um seine eigene Achse. Er umrundet die Erde in der gleichen Zeit.

ja, das nennt man "gebundene Rotation".

Diese Zeitspanne wird durch die Erdrotation bestimmt. Wäre nur die Gravitation für die Mondbildung verantworlich gewesen, hätte das abgespaltene Erdmaterial, durch den Aufschlag von Theia, auf die Erde abstürzen mussen oder wäre ins All abgetriftet.

auch das ist Bockmist. Ein Teil ist auf die Erde abgestürzt, ein Teil hat den Mond gebildet und der Rest ist im All verschwunden...

Sorry, daß ich das so hart ausdrücke, aber Du schreibst hier über ein Thema, von dem Du anscheinend nichts verstehst. Mir kommt es so vor, also ob Du einfach ein paar Zahlen aus Wikipedia abschreibst und aus den Zahlen dann Zusammenhänge konstruierst, die mit unserem derzeitigen physikalischen Wissen so nicht gegeben sind.

Grüße
Sissy

[Frahei2012]

hallo Sissy,

ich glaube, dass die Entstehung des Mondes in unserem Sonnensystem ein Sonderfall ist. Alle Hypothesen seiner Entstehung müssen erst bewiesen werden. Man kann unterschiedlicher Meinung sein. Nur mit einer vorgefestigten Meinung sollte man vorsichtig umgehen.

vG
Frank