Titan älter als Saturn?

[Mahananda]

Hallo,

ich bin gerade auf diese Pressemitteilung gestoßen und auf dieses Abstract zu dem Artikel, auf den sich die Pressemitteilung bezieht. Kann man aus dem Isotopenverhältnis N-14/N-15 tatsächlich ableiten, dass der ursprüngliche Entstehungsort von Titan irgendwo in der Umgebung von Oort-Wolken-Kometen zu suchen ist? Falls ja, wie ist es dann möglich gewesen, dass Titan "passgenau" in das Mondsystem von Saturn eingeschwenkt ist, ohne es völlig zu zerstören?

Viele Grüße!

[SFF-TWRiker]

Titan verfügt über 95% der Gesamtmasse aller Saturnmonde, hat aber im Vergleich zum Erdmond eine deutlich geringere Dichte und sogar eine geringere Fallbeschleunigung als dieser (Mond 1/6, Titan 1/7 der irdischen Fallbeschleunigung).
Im Vergleich zu den 95 Erdmassen des Saturn ist die gravitative Wirkung des Titan in einem System mit einem Durchmesser von >40 Millionen km ziemlich irrelevant. Zur ersten Frage kann ich leider nichts sagen.

Edit:
Allerdings können durch zufällige Begegnungen Himmelskörper durchaus exzentrische Bahnen erhalten, wie zum Beispiel
http://de.wikipedia.org/wiki/(10199)_Chariklo , die als Zentaur (link im link) eine Exzentrizität von 0,17 hat und dadurch einen Sonnenabstand von 13 bis 18 AU hat.
Allerdings passiert dies meist durch Begegnungen mit den vier Gasplaneten, v.a. Jupiter.

[Bynaus]

@Mahananda: Genau gesagt sagt die Pressemitteilung nicht, dass Titan selber älter als Saturn ist - nur seine "building blocks" (das Material, aus dem er besteht) sind es, vielleicht. Das heisst, die Planetesimale, aus denen sich am Ende Titan bildete, kamen (vielleicht - wenn man der Argumentation der Autoren folgt) aus der Oortschen Wolke. Man muss deshalb Titan nicht in einen Orbit um Saturn einbremsen. Ein denkbares Szenario wäre z.B., dass sich erst Saturn an einem Ort im Sonnensystem gebildet hat, er dann in eine andere Zone gewandert ist, in der sich viel Material mit derselben Zusammensetzung wie jene der heutigen Oort-Wolken-Kometen befand, und dieses Material dann in eine Akkretionsscheibe um Saturn eingebracht wurde, woraus dann die Monde - darunter auch Titan - entstanden.

[Mahananda]

Hallo Bynaus,

wäre das von Dir entworfene Szenario denn mit dem "Nice-Szenario" vereinbar, wo u.a. infolge des Migrierens von Saturn nach außen Uranus und Neptun die Plätze getauscht haben? Wenn ich mich richtig erinnere, sollen die Oortschen Kometen erst später in die Außenbereiche des Sonnensystems "herausgeworfen" worden sein - zumindest später als die Objekte des Kuiper-Gürtels. Befanden sich die Proto-Kometen eventuel ursprünglich zwischen Saturn und Neptun/Uranus?

Viele Grüße!

[Mahananda]

Hallo SFF-TWRiker,

Titan verfügt über 95% der Gesamtmasse aller Saturnmonde, ...

Ja, eben deshalb dürfte dieses Schwergewicht die übrigen 5 Prozent, die sich auf sechs weitere größere Monde (neben über 50 kleineren) verteilen, gehörig durcheinanderwirbeln, so dass Verhältnisse entstehen, die vergleichbar sind mit denen, die bei Neptun herrschen, wo der große Mond Triton eingefangen wurde.

Viele Grüße!

[SFF-TWRiker]

Gerade die großen Monde des Saturn werden von dem Planeten so durch seine Masse (rund 10000* mehr als die von Titan) dominiert, dass diese sich beachtlich geordnet um Saturn bewegen: Die Exzentrizität ist bei den gut 20 inneren Monden (Iapetus zähle ich als äußersten der inneren mit) kleiner als 0,03 und die Inklination ist bis auf bei Iapetus (7,6°) kleiner als 2°.
Titan, Hyperion und Iapetus umkreisen Saturn in sauberen Resonanzen:
Titan - Hyperion 4:3 und Titan - Iapetus 5:1
Dadurch werden die inneren Monde zusätzlich stabilisiert.
39 Monde sind (zum großen Teil deutlich) weiter als 10 miokm von Saturn entfernt und 29 davon umkreisen Saturn in einer rückläufigen Bahn(i>90°).

[Bynaus]

@Mahananda: Ja, die Idee ist tatsächlich, dass die Oortschen Kometen ursprünglich aus der Zone der Gas/Eisriesen stammen und herausgeworfen wurden, vielleicht auch erst nach der Migration nach "Nice" (das Plätztauschen ist übrigens nur ein Nebenschauplatz des Modells, und realisiert sich nur in etwa 50% der Fälle - hauptsächlich geht es bei Nice ja darum, dass die Gasriesen nicht dort entstanden sind, wo sie heute sind, sondern sich in der Scheibe bewegten).

Man könnte sich z.B. vorstellen, dass es ausserhalb der kompakten ursprünglichen Gas/Eisriesenzone (also jenseits von ca. 10-15 AU) eine dicke Scheibe gab, aus der sich - sehr viel später - die Oort-Wolke-Kometen bilden sollten. Dann setzt das Nice-Szenario ein, Uranus und Neptun rauschen duch die dicke Scheibe, und auch Saturn bekommt etwas ab, akkretiert es in eine Scheibe und daraus bildet sich dann Titan. Währenddessen kegeln Saturn, Uranus und Neptun alle verbleibenden Objekte in der Scheibe in die Oort'sche Wolke. Dieses Modell würde z.B. vorhersagen, dass auch die anderen regulären Monde von Saturn, Uranus und Neptun (dh, gerade nicht Triton!) ein Stickstoff-Verhältnis gleich zu jenem in Oort-Wolke-Kometen haben sollten. Im Kuipergürtel mag das dann wieder ein wenig anders aussehen (zumindest im "cold classical belt", von dem man heute ja annimmt, dass er sich "vor Ort" gebildet hat).

[Mahananda]

Hallo Bynaus,

Danke, so betrachtet ergibt das einen Sinn.

Viele Grüße!

[Mahananda]

Hallo SFF-TWRiker,

verstehe ich Dich dahingehend richtig, dass ein Einschwenken von Titan in einen Saturnorbit auf die Bahnbewegungen der anderen Monde - einschließlich Hyperion und Iapetus - keine nennenswerten Auswirkungen hätte? Zu bedenken ist weiterhin, dass Titan abgebremst werden müsste, was einen weiteren Körper erfordert, der den Drehimpuls aufnimmt und dann mit Fluchtgeschwindigkeit aus dem System verschwindet.

Viele Grüße!

[Bynaus]

Titan in einen Orbit um Saturn einbremsen geht nicht - gerade bei diesem sorgfältig austarierten System von resonanten, massearmen Monden.

Es gibt übrigens auch die interessante Idee, dass Saturn einst ein System von grossen Monden ähnlich wie Jupiter hatte, die Monde dann aber kollidierten und zu einem einzigen grossen Körper verschmolzen - plus ein bischen Krams das den Rest des Mondsystems bildet.

Siehe dazu: http://news.ucsc.edu/2012/10/saturn-moons.html
Das Preprint: http://planetary.lab.asu.edu/EIA_fil...INAL_EDITS.pdf