Merkur: Entstanden durch gewaltige Kollision?

[astronews.com Redaktion]

Der innerste Planet Merkur gibt den Astronomen immer noch Rätsel auf. So ist den Wissenschaftlern bislang nicht klar, warum Merkur eine so hohe Dichte hat. Schweizer Forschern könnte es nun mit Hilfe von Computersimulationen gelungen sein, hinter das Geheimnis des Merkur zu kommen: Entstand der Planet durch eine gewaltige Kollision?
mehr: http://www.astronews.com/news/artike...0604-004.shtml

[Bynaus]

Hey, wo ist Emil, ich würde jetzt gerne seinen Kommentar dazu hören...

Die Kollisionstheorie war immer schon mein Favorit für die Erklärung von Merkurs ungewöhnlicher Dichte (eine Computersimulation ist natürlich kein "Beweis" - aber sie zeigt, dass dieses Szenario funktionieren kann). Gegen Ende des Jahrhunderts könnte man vielleicht eine (bemannte) Expedition zum Merkur starten. Ich denke, dass man von den Trümmern, die wieder auf den Planeten heruntergeregnet sind, vieles über die Bedingungen im frühen Sonnensystem heraus finden könnte. Möglicherweise könnte es sogar möglich sein, den Kern direkt anzubohren, denn erstens ist dessen Distanz zur Oberfläche viel geringer, zweitens ist die Tiefenzunahme der Temperatur auf Merkur vermutlich viel geringer als auf der Erde.

[Michael Johne]

Hallo!

Früher hatte ich einmal starke Zweifel daran, dass es bei Merkur nicht mit rechten Dingen zu ging und eine mögliche Kollision nicht ausgeschlossen.

Wenn es bei Merkur in ferner Zeit wirklich zu einer Kollision gekommen ist, dann denke ich, dass die Venus eine Hauptverdächtiger sein man: Sie weißt eine retograde Rotation auf und eine Venus-Tag dauert länger als Venus-Jahr - diese Umständ können sich auf natürlichen Wege entstanden sein.

Tschau!

[Alex74]

Jetzt wo man akzeptiert hat daß auch der Mond durch eine Kollision entstanden ist und Simulationen zeigen daß der Beginn eines Sonnensystems sich dadurch auszeichnet daß da hunderte Protoplaneten herumeiern die die ersten 100 Millionen Jahre lang miteinander kollidieren, da entdeckt man daß diese Kollisionen einiges erklären können.

Ich denke mal auch bei Neptun muß was richtig heftiges passiert sein. Nicht nur was seine Lage betrifft, sondern auch die retrograde Drehung von Triton und die sehr auffälligen Bahnen der Plutinos inklusive dem auffälligen Pluto/Charon-System sprechen dafür.

Im Grunde ein Wunder daß das Ergebnis derart kreisrunde Umlaufbahnen um die Sonne sind, die Kollisionen von Protoplaneten mit exzentrischen Orbits müssen sich gerade so ausgeglichen haben das wir heute diese runden Orbits haben.
Da verwundert es nicht daß Planeten anderer Sonnensysteme meist richtige Ellipsenbahen aufweisen.

Gruß Alex

[Bynaus]

Was meinst du mit "Neptuns Lage"? Verwechselst du ihn mit Uranus, dessen Achse um rund 98° gegen die Ekliptik geneigt ist?

Interessant finde ich auch die Theorie, wonach die Rotation der Planeten letztlich von den Impakten dominiert wird. Demnach überwiegt am Ende die eine oder andere Rotationsrichtung, die aber nicht mit der Drehrichtung um die Sonne zu tun hat, sondern damit, dass der Planet zufälligerweise öfters von der einen als von der anderen Seite getroffen wurde.

Zu den Kreisrunden Umlaufbahnen später mehr.

[Alex74]

Hoppla, tatsächlich, da habe ich das mit Uranus verwechselt

Aber der Tatbestand von Tritons Bahn und den Bahnen der Plutinos, die allesamt wie die Plutos aussehen und dem Pluto-Charon-System an sich deuten doch ebenfalls an daß deren Existenz durch einen großen Einschlag verbunden sein könnte.

Was Uranus angeht so scheint mir das fast so als wäre der in dieser Lage entstanden - denn die Monde haben ja genau die gleiche Neigung gegen die Ekliptik.

Nochmal zu Merkur:
Ich weiß nicht ob die Vermutung daß dieser Einschlag auf dem Merkur etwas mit der Drehung der Venus zu tun haben könnte so plausibel ist.
Alle größeren Körper sind von irgendwelchen großen Asteroiden und Planetesimale getroffen worden, aber keiner dreht sich retrograd, bis auf die Venus - wäre ein Einschlag der den Drehsinn verändert ohne den Planeten selbst zu zerstören überhaupt möglich? Wenn ja, und dann muß das ja ein Mordsbrocken gewesen sein, wieso hat die Venus dann nicht einen ähnlichen Mond wie die Erde?
Allerdings fällt mir zu ihrer generell extrem langsamen Drehung auch keine andere Erklärung ein.

Gruß Alex

[Bynaus]

Aber der Tatbestand von Tritons Bahn und den Bahnen der Plutinos, die allesamt wie die Plutos aussehen und dem Pluto-Charon-System an sich deuten doch ebenfalls an daß deren Existenz durch einen großen Einschlag verbunden sein könnte.

Ich würde vermuten, Triton wurde von Neptun eingefangen. Bei den Plutinos vermutet man, dass sie durch den nach aussen wandernden Neptun in diese Resonanten Bahnen gedrängt wurden.

Was Uranus angeht so scheint mir das fast so als wäre der in dieser Lage entstanden - denn die Monde haben ja genau die gleiche Neigung gegen die Ekliptik.

Nicht zwingend - die Äquatorebene des Planeten ist die Ebene, in der die dynamisch stabilsten Bahnen existieren. Die Monde sind winzig gegenüber dem Planeten - früher oder später dürften sie sich angepasst haben.

Ich weiß nicht ob die Vermutung daß dieser Einschlag auf dem Merkur etwas mit der Drehung der Venus zu tun haben könnte so plausibel ist.

So direkt meinte ich das nicht. Ich meinte ähnliche Einschläge, hunderte und tausende davon, die alle Planeten traffen.

Alle größeren Körper sind von irgendwelchen großen Asteroiden und Planetesimale getroffen worden, aber keiner dreht sich retrograd, bis auf die Venus

Uranus und Pluto drehen auch retrograd...

Die Idee ist nicht, dass ein einziger grosser Einschlag die Rotation der Venus umgekehrt hat. Sondern sagen wir mal, 1000 Einschläge, welche die prograde Rotation beschleunigen, und 1002 Einschläge, welche die retrograde Rotation beschleunigen. So bleibt am Ende eine geringe, retrograde Rotation übrig.

[Alex74]

Naja, bei Uranus von retrograder Drehung zu sprechen *hust* gewagt
Bei Pluto wußte ich das noch gar nicht.

Die Plutinos fallen ja aber nicht nur durch Resonanzen zum Neptun auf (wie etwa die Asteroiden relativ zu Jupiter) sondern durch ihre Bahn die relativ zu der Bahn Plutos ein wenig gedreht erscheint.

Daß Triton eingefangen wurde halte ich für ausgeschlossen; ein Einfangen, ohne daß ein drittes massereiches Objekt kurzzeitig zugegen war und Triton an einer Stelle abgebremst haben müßte ist im Prinzip unmöglich und würde noch viel unwahrscheinlicher in einer fast kreisförmigen Bahn enden.
In der Himmelsmechanik sieht das so aus daß, wenn ein Körper sich von sehr weit weg einem Planeten annähert (=maximale Lageenergie) er auch bei maximaler Annäherung logischerweise die Geschwindigkeit hat (=maximale kinetische Energie) um sich wieder auf die Entfernung von vorher zu bringen - und wenn seine Bahn vorher schon kein Orbit um Neptun war dann war sie das auch hinterher nicht.

Was Theorien des Wanderns der Gasriesen angeht kenne ich mich nicht aus; was soll denn eine solche Wanderung ausgelöst haben?

Sondern sagen wir mal, 1000 Einschläge, welche die prograde Rotation beschleunigen, und 1002 Einschläge, welche die retrograde Rotation beschleunigen.

Achso, ja, natürlich. Das klingt gut.

Gruß Alex

[Bynaus]

Naja, bei Uranus von retrograder Drehung zu sprechen *hust* gewagt

Wie würdest du denn retrograde Drehung definieren?

Die Plutinos fallen ja aber nicht nur durch Resonanzen zum Neptun auf (wie etwa die Asteroiden relativ zu Jupiter) sondern durch ihre Bahn die relativ zu der Bahn Plutos ein wenig gedreht erscheint.

Und? Ich meine, wenn sie auf einer nicht-gedrehten Bahn mit 3:2-Resonanz zu Neptun kreisen würden, müssten sie entweder auf Plutos Bahn kreisen oder früher oder später mit ihm zusammenstossen...

Daß Triton eingefangen wurde halte ich für ausgeschlossen; ein Einfangen, ohne daß ein drittes massereiches Objekt kurzzeitig zugegen war und Triton an einer Stelle abgebremst haben müßte ist im Prinzip unmöglich und würde noch viel unwahrscheinlicher in einer fast kreisförmigen Bahn enden.

Triton kann sich am Anfang auf einer sehr exzentrischen Bahn befunden haben, die dann langsam kreisförmig wurde (sog. "tidal circularization", das gibts auch bei Exoplaneten: es gibt praktisch keine Hot Jupiters, die ihren Stern auf exzentrischen Bahnen umkreisen). Es fällt z.B. auf, dass es im Neptun-System ausser Triton keine grossen Monde gibt - vermutlich sind das die von dir angesprochenen Körper, die durch den Einfang von Triton ausgeworfen wurden. Wenn Tritons "Eintrittsgeschwindigkeit" in das Neptun-System nicht allzu hoch war, dann könnte (vermutlich) bereits der nahe Vorbeiflug an einem mittelgrossen Mond (so "Ariel-" bzw. "Enceladus-Klasse") genügend Abbremsung geboten haben, um ihn unter die lokale Fluchtgeschwindigkeit zu bremsen - und schon ist er eingefangen.

Was Theorien des Wanderns der Gasriesen angeht kenne ich mich nicht aus; was soll denn eine solche Wanderung ausgelöst haben?

Es gibt zwei Prozesse: Erstens das Beschleunigen von Planetesimalen aus dem System hinaus (dieser Prozess liess in unserem System vermutlich Jupiter und Saturn etwas nach Innen wandern). Zweitens die gravitative Interaktion des Planeten mit der protoplanetaren Scheibe (dies sorgt für die vielen Hot Jupiters).