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Thema: Energiebedarf Mondentstehung, Zeit für Abkühlung, Rotationsverlangsamung?

  1. #21
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    Hi Ralf,

    ist Dir eine weitere Masse irgendwo im Umkreis von ca. 500.000 km um die Erde bekannt, die nicht als Mond bezeichnet wird? Alle bisherigen Beobachtungen/Messungen/Raumflugmissionen zeigen, da ist nix. 4b) ist somit auch überflüssig.
    Hier bin ich mir nicht so sicher: es könnte sein, dass grössere Mengen Staub bei dieser Gelegenheit "weggeflogen" sind; in 65000 Jahren kommen die ganz schön weit. Wenn man also eine Massebilanz vorher versus hinterher betrachten möchte könnten diese eine Rolle spielen.
    Dieser Einwand ist prinzipiell berechtigt. Aber im angenommenen Szenario von Dieter sprengt das aus dem Erdmantel kommende Magma die feste Kruste (Erdoberfläche) auf und hauptsächlich flüssige Lava entweicht in den Weltraum. Ein paar Tonnen zu Staub zermahlene Erdkruste sind da zu Beginn des Auswurfs sicherlich mit dabei. Da sie jedoch nicht direkt mit dem Treibmittel "überkritischer Wasserdampf" in Berührung gekommen sind, werden diese Staubmassen an der Spitze der Ejekta eher zur Seite abgedrängt beim Aufstieg der Lava durch die Atmosphäre. Dabei verliert die Staubmasse durch Reibung an den Luftmolekühlen schnell an Geschwindigkeit und sinkt noch vor Erreichen des freien Raums zurück zur Erdoberfläche. Und ist der Auswurf erstmal im Gange, gibt es an der Stelle keine weitere feste Erdoberfläche, die zu Staub zerblasen werden könnte. Der Anteil an "Staub" aus festem Gestein der Erdoberfläche dürfte weit unter 1 % der Mondmasse liegen. Und somit kann er in einer Rechnung vernachlässigt werden.

    Ich weiss nur, wenn da Planetoiden von Planeten gestört werden - da werden dann rund 1/3 (?) herauskatapultiert. Diese Zahl kann nun auch völlig falsch sein, aber sie liegt meiner Erinnerung nach in einem Bereich, den man nicht vernachlässigen sollte.
    Für unser Sonnensystem ist das schon relevant und deckt sich auch mit meinen Erinnerungen zur Größenordnung, aber es hat nix mit dem hypotetischen Szenario von Dieter zu tun.

    Wie sieht das denn mit Gasen aus ? Die könnte man auch ziemlich stark komprimieren.
    Prinzipiell ja. Damit ein Gas komprimiert werden kann, muß es von irgendwas umschlossen sein. Komprimieren könnte man "Luft" in einer Höhle. Z.B. durch Eindringen von Wasser in ein luftdichtes Höhlensystem (= Volumenreduzierung). Oder den Einsturz eines solchen Höhlensystems. Also auch Volumenreduzierung. Macht man dann nach der Komprimierung ein Loch in die Höhlendecke, pfeift die komprimierte Luft raus und nimmt dabei auch etwas Staub aus der Höhle mit. Aber um Lava von der Masse des Mondes auf die Entfernung des Mondes zu katapultieren, reicht das bei weitem nicht aus.

    Im Gestein der kontinentalen Erdkruste (20 bis 80 km dick) gibt es luftgefüllte Höhlen. So etwa bis in 4 oder 5 km Tiefe. Darunter wären Hohlräume nicht mehr über Jahrhunderte hinweg stabil. Es lastet zu viel Druck sowol von "oben" als auch von "seitlich" auf dem Gestein. Es beginnt sehr langsam zu kriechen und würde solche Hohlräume in wenigen Jahrzehnten/Jahrhunderten vollständig verfüllen. In ozeanischer Kruste (5-12 km dick) gibt es auch Höhlensysteme, in denen jedoch warmes Wasser zirkuliert. Stichwort "Schwarze Raucher". Allerdings sind diese Höhlen auch nur "oberflächennah". Die einzigen, mir bekannten "Hohlräume" in Tiefen von mehr als 7 km sind Magmakammern unter aktiven oder erloschenen Vulkanen.

    Die Magmakammern sind schwammartig aufgebaut. In diesen Hohlräumen befinden sich Kristalle, erkaltetes Magma und teilweise auch heiße Gesteinsschmelze. In den Kristallen sind Gase und Wasser eingeschlossen. Im erkalteten Magma und auch in der Gesteinsschmelze findet man auch diverse Gase und Wasser. Ausgasen tun die aber nur aus flüssigem Magma bei einer plötzlichen Druckentlastung (z. B. durch ein Erdbeben) oder einer plötzlichen Temperaturerhöhung (z.B. durch Einströmen von frischem, heißem Magma).

    Beim Aufstieg im Schlot eines Vulkans entgast Magma üblicherweise kanpp unterhalb des Gipfelkraters. Dann perlt das Gas aus, reißt auf seinem Weg nach oben das Magma mit sich, sprengt den "Verschluß" vom Vulkan weg -> sich selbst erhaltene Aktivität, bis die Magmakammer leer ist... Der Druck durch die ausgasende Gase reicht aber nicht für nen Schubs in die Erdumlaufbahn oder bis zur Mondentfernung.

    "Freie Gase" gibt es nicht im Erdmantel. Nur in unserer Atmosphäre und oberflächennahen Höhlen innerhalb der Kontinentalen Kruste. Im Erdmantel haben wir zähplastisches Gestein und innerhalb von Manteldiapiren auch dünnflüssigeres Magma.

    Könnte da das Stefan-Boltzmann-Gesetz irgendwie weiterhelfen ?
    ja, das geht prinzipiell in die richtige Richtung. Aber statt eines idealen schwarzen Strahlers müßte man eben die Lava mit ihrer Ausgangstemperatur nehmen.

    Du meinst, die Sintfluten, auf die Herr Bremer hingeweisen hat
    Der "Dammbruch" am Bosperus nach Ende der Eiszeit? Mit all den weitreichenden Folgen für die damals halbnomadisch lebenden Stämme rund ums schwarze Meer, welches zu der Zeit ein Süßwassersee war? Bzw. die Dammbrüche der aufgestauten Flüsse bei Ur, Uruk, Sumer und anderen persischen Stadten im Übergang zwischen Stein- und der Bronzezeit? Nein. Die biblische Sintflut wurde von den Juden bei den Sumerern abgeschrieben. Die haben Flüsse kanalisiert, aufgestaut und als durch Erdbeben die Dämme brachen, gabs katastrophale Überschwemmungen. Dafür gibt es mittlerweise genügend archäologische Indizien, um das schlüssig zu erklären.

    Ich meine wirklich die Wasserberge, die durch eine Rotationsperiode von 2-4 Stunden wegen der Zentrifugalkraft am Äquator auftauchen müßten...


    Ich glaube, Yukterez hat sowas mal programmiert (und folgende).
    In etwa 5·10³⁰ Joule. Ja, könnte so ganz grob hinkommen.

    Und jetzt übersetzt man das mal bitte in die Energiemenge, die "überkritisches Wasser" gespeichert hat. Das wäre so, als ob man eine Badewanne voll Eiswasser hat und glaubt, mit nem Fingerhut voll kochendem Wasser das gesamte Badewannenwasser zum Kochen bringen zu können, um mit dem entstehenden Dampf dann eine Turbine über Tage/Wochen anzutreiben...

    Das hängt davon ab, ob Du auch "neue" Lösungsansätze zulässt, bei denen der Drehimpuls nicht mehr erhalten ist ...
    nein, ich möchte keine "Sonderphysik" postulieren. Bleiben wir bei dem, was wir sehen, messen, berechnen können. Also der Physik, die mit unseren Beobachtungen korreliert.

    Da findest Du etwas dazu: Gezeitenreibung und im Link über die Erdrotation auch deren Veränderung in der Erdgeschichte.
    ja, das ist "mainstream". Hab ich ja nicht angezweifelt.

    Ich such aber ne Berechnung, wie stark sich das derzeit auf der Erde frei vorhandene Wasser der Ozeane erwärmen würde, wenn tatsächlich die Rotationsenergie der Erde von 2-4 Stunden innerhalb von 65.000 Jahren auf heutige Verhältnisse durch Reibung in Wärme umgewandelt werden würde.

    Das da schreckt mich etwas ab; der Mond kommt da weiter unten dann auch vor ...
    kann ich voll verstehen, mich schreckt das auch ab. Ich hab für Mathe einfach keine Begabung. Meine Stärken liegen in anderen Bereichen. Ich hab aber die Hoffnung, daß sich in unseren Reihen ein Physiker oder Mathematiker findet, der Spaß daran hat, das mal wirklich durchzurechnen...

    Grüße
    Sissy

  2. #22
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    @Ralf
    Der englische Wiki Artikel: Tidal Locking bietet da etwas zur näherungsweisen Berechnung, enthält aber einige Parameter die nur ungefähr abschätzbar sind.

    @Sissy
    Was den zur Abkühlung notwendigen Zeitraum angeht, ist der Mond nur ein thermischer Strahler, d.h. die abgestrahlte Energiemenge/Zeit ist nur eine Funktion von Oberflächentemperatur und Grösse der Oberfläche (in dem Sinne ist der Mond initial nichts anders als ein winziger, roter Zwerg). Mit dem Stefan-Boltzman-Gesetz hast du da schon einen Baustein zur Berechnung (Emissionsgrad wird praktisch 1 sein, Umgebungstemperatur ist schon schwieriger wegen der Sonneneinstrahlung; würde ich erst mal für einen Überschlag weglassen und auf 3K ansetzen). Die Grösse der Oberfläche wissen wir, die Masse auch, von der Wärmekapazität zumindest die Grössenordnung (Für Lava habe ich ca. 0.858 j/g*K gefunden, scheint mir auch plausibel). Schwieriger ist wieviel Wärme genau zur Abstrahlung zur Verfügung steht; ich würde in Erster Näherung annehmen das der Mond-Mantel bis zur Erstarrungstemparatur in konvektiver Bewegung ist, also die Wärmeenergie zumindest des Mantels zu einem guten Teil abzustrahlen ist.

    Also Abstrahlung initial bei 2000C in W/m^2 ungefähr: 5.67*10^-8 * 2273K^4 = 1.513MW/m^2 (wenn mich der Win10 Rechner nicht in die Irre geführt hat)

    Dichte Mond und Wärmeenergie: 3.345g/cm^3, also pro m^3 Mantelvolumen (=3345kg Masse) stehen 2273K * 0.858j/gK * 3.345g/cm^3 * 10^6cm^3/m^3 = 6523Mj zur Verfügung (1. Näherung).

    Jetzt müsste man daraus nur noch ein Integral basteln, weil die Abstrahlung ja mit der 4 Potenz der Temparatur variiert, also schnell abnimmt wenn die Temparatur abnimmt und das gegen die Wärmemenge aufrechnen (Einen Wert für die Manteldicke müssen wir auch noch wählen). Das ist mir aber ein bisschen zu anspruchsvoll in der Mathematik, ich bräuchte wahrscheinlich mehrere Tage mir das anzulesen und würde dann doch irgendwo einen Fehler einbauen.

    Haariger ist, sobald sich eine feste Oberfläche gebildet hat, ist der Mond in einer recht guten Isolation eingepackt. Da wäre dann noch die Frage wie stark sich die verschiedenen Gesteine der Dichte nach "sortieren", was also an der Oberfläche des Mantels "schwimmt" und bei welcher Temperatur das dann fest wird. Die Wärmeleitfähigkeit könnte man dann anhand aus diversen Tabellen zusammensuchen (oder andersrum angepackt: Es schwamm offensichtlich das oben was jetzt die Oberfläche bildet). Ab diesem Zeitpunkt fällt die Oberflächentemperatur und damit dann die Abstrahlung nochmal schneller ab, der Mantel hält seine Temperatur also länger.

    @Sissy Der Hotelier war nur als Beispiel für Dgoes Einwurf gedacht. Seine "Inhalte" will ich sicher auch nicht hier haben.

    Gruss Michael
    Geändert von Lina-Inverse (02.03.2016 um 06:16 Uhr)

  3. #23
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    Falls sich das jemand gefragt hat: Ich halte mich hier an Dgoe.

    Zitat Zitat von Dgoe
    Das ist ein Irrwitz alles.
    Es ist zwar in der Tat löblich, im Detail aufzuarbeiten, warum eine verrückte Privattheorie eben verrückt ist, aber man muss sich auch fragen, für wen wir das machen. Sicher nicht für Dieter Bremer - wie seine Posts gezeigt haben, ist er nicht hier, um aufrichtige Fragen zu stellen und/oder Lücken in seinem Wissen zu füllen, sondern um für seine Privattheorie zu weibeln (zu "missionieren"). Wenn er offensichtlich zu faul ist, um den Schwächen seiner Ideen auf den Grund zu gehen, dann sehe ich auch keinen Anlass, Zeit und Mühe darauf zu verwenden, ihm diese Schwächen weiter zu erklären. Da gibt es schlicht besseres / interessanteres zu tun.
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  4. #24
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    Ich halt am WE Vorträge und muss mich darauf vorbereiten, kann deshalb jetzt hier nicht schreiben.

    Ein ganz großes Dankeschön an diejenigen, die ernsthaft eine Überprüfung - besser gesagt, eine Widerlegung - der These der Mondentstehung vor vielleicht 65.000 Jahren anstreben!

    Ein ganz wichtiger Hinweis:

    kann ein erdgrosser Körper innerhalb von 65000 Jahren von 2-4 Stunden Rotationszeit auf 24 Stunden Rotationszeit verlangsamt werden ?
    Ich möchte hier richtigstellen, dass ALLE alten Überlieferungen weltweit von einer plötzlichen Tageszeitverlängerung ausgehen. In der Bibel werden in zwei Büchern 10 Einheiten Rückstellung der Sonnenuhr angegeben, aus dem Talmud erfahren wir, dass es Stunden waren.

    Das deckt sich ja auch mit Bill Hartmans Kommentar zu seiner Mondentstehungsthese, wo er als Beispiel die plötzliche Verlangsamung der Rotation die Eisprinzessin bei der Pirouette vergleicht. In beiden Fällen spielt das plötzliche Wirken des Massenträgheitsmoments eine Rolle, kann jeder auf dem Drehstuhl testen.

    Bolzmann-Gleichung wurde hier genannt. Praktisches Rechnen ist damit schwierig, für die Grenzwertbetrachtung ist es aber schon wichtig, dass in die Abstrahlung der Wärme von der Mondoberfläche die 4. Potenz eingeht.

    Bezüglich dem angeblich "toten" Mond sei an die orangenen Gläser verwiesen, die Apollo 17 mitgebracht hat. Völlig durchscheinend, null rekristallisiert, verweisen sie auf ganz jungen Vulkanismus auf dem Mond.

    Und wer schon gerne die Wärmeabgabe des Mondes berechnen will: Ein so kleiner Himmelskörper ohne eigene Atmosphäre wäre lange ausgekühlt, wenn er denn 4,5 Mia. Jahre schon existiert. Da läge heute kein durchscheinendes Vulkanglas mehr dort rum!

    Abschließend der Hinweis, dass auch de Meijer und van Westrenen den Energiebedarf für die Mondentstehung ausgerechnet haben und dass diese Energie - wenn sie nicht vor 4,5 Mia. Jahren zur Mondentstehung geführt hat, vor 65.000 Jahre in noch viel größerem Maße im Erdinneren zur Verfügung stand.

    Ob die Erde noch bei 2,5 Stunden Rotationsdauer stabil war, habe ich nachgerechnet. Ja, das geht (unter den heute angenommenen Bedingungen) gerade noch.
    Geändert von Dieter Bremer (02.03.2016 um 09:26 Uhr)

  5. #25
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    Zitat Zitat von Lina-Inverse Beitrag anzeigen
    Also Abstrahlung initial bei 2000C in W/m^2 ungefähr: 5.67*10^-8 * 2273K^4 = 1.513MW/m^2 (wenn mich der Win10 Rechner nicht in die Irre geführt hat)

    Dichte Mond und Wärmeenergie: 3.345g/cm^3, also pro m^3 Mantelvolumen (=3345kg Masse) stehen 2273K * 0.858j/gK * 3.345g/cm^3 * 10^6cm^3/m^3 = 6523Mj zur Verfügung (1. Näherung).

    Jetzt müsste man daraus nur noch ein Integral basteln, weil die Abstrahlung ja mit der 4 Potenz der Temparatur variiert, also schnell abnimmt wenn die Temparatur abnimmt und das gegen die Wärmemenge aufrechnen (Einen Wert für die Manteldicke müssen wir auch noch wählen). Das ist mir aber ein bisschen zu anspruchsvoll in der Mathematik, ich bräuchte wahrscheinlich mehrere Tage mir das anzulesen und würde dann doch irgendwo einen Fehler einbauen.
    Hallo Michael,

    da könnte ich Dir ggf. helfen. Könntest Du mir die Formel, die zu integrieren ist, zusammenbasteln ? - Oft kann man so Integrale dann ja hinreichend genau abschätzen, z.B. nach oben und nach unten mit schönen oder wenigstens stückweise schönen Funktionen abschätzen.


    Freundliche Grüsse, Ralf

  6. #26
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    Zitat Zitat von Dieter Bremer Beitrag anzeigen
    Ob die Erde noch bei 2,5 Stunden Rotationsdauer stabil war, habe ich nachgerechnet. Ja, das geht (unter den heute angenommenen Bedingungen) gerade noch.
    Sehr geehrter Herr Bremer,

    haben Sie das selber nachgerechnet oder hat das Yukterez für Sie gemacht ? In letzterem Fall ist es üblich, eine Referenz auf ihn zu nennen.


    Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg

  7. #27
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    Herr Kannenberg, ich möchte Sie bitten, diese Unterstellungen zu unterlassen!

    ICH habe mir eine Excel-Tabelle hergerichtet, in der ich verschiedene Szenarien dazu durchspielen kann.

    Ergänzung: Ich kenne weder den User noch kenne ich diese Beiträge. Zu diesem Zeitpunkt war ich in Allmystery lange nicht mehr aktiv. Ich sehe deshalb diese Darstellung das erste Mal.

    Und gerne beglückwünsche ich diesen User, weil seine Darstellungen richtig sind! Oder um es anders zu formulieren: Ich bedanke mich bei ihm, weil er meine schon viel älteren Berechnungen dazu bestätigt hat!
    Geändert von Dieter Bremer (02.03.2016 um 11:10 Uhr) Grund: Ergänzung

  8. #28
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    Und jetzt übersetzt man das mal bitte in die Energiemenge, die "überkritisches Wasser" gespeichert hat. Das wäre so, als ob man eine Badewanne voll Eiswasser hat und glaubt, mit nem Fingerhut voll kochendem Wasser das gesamte Badewannenwasser zum Kochen bringen zu können, um mit dem entstehenden Dampf dann eine Turbine über Tage/Wochen anzutreiben...
    Tut mir leid, aber das ist - ich will es mal sehr vorsichtig ausdrücken - nicht korrekt!

    Das Szenario ist stattdessen so, dass die gesamte Badewanne mit überkritischem Wasser gefüllt ist und dass - weil jemand die Tür aufmacht und der Druck auf Normaldruck abfällt - das Waser dadurch umgehend und vollständig verdampft!

    Wer diese Problematik schlecht versteht, kann gerne mit dem Schnellkochtopf experimentieren. Bei Vorträgen mache ich das auch.

  9. #29
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    Zitat Zitat von Dieter Bremer Beitrag anzeigen
    Herr Kannenberg, ich möchte Sie bitten, diese Unterstellungen zu unterlassen!

    ICH habe mir eine Excel-Tabelle hergerichtet, in der ich verschiedene Szenarien dazu durchspielen kann.
    Herr Bremer,

    das war eine Frage und keine Unterstellung !

    Offenbar habe ich hier aber einen wundern Punkt getroffen, denn:

    Zitat Zitat von Dieter Bremer Beitrag anzeigen
    Ergänzung: Ich kenne weder den User noch kenne ich diese Beiträge. Zu diesem Zeitpunkt war ich in Allmystery lange nicht mehr aktiv. Ich sehe deshalb diese Darstellung das erste Mal.
    Interessant. Mehr interessant ist, dass Sie diese Darstellung, die Sie heute zum ersten Mal sehen, damals zeitnah kommentiert haben, und zwar im 2.Beitrag vom 24 Mar. 2013 22:15 Uhr.

    Das war es für Sie, Herr Bremer: mit Lügnern gebe ich mich nicht ab !


    Ralf Kannenberg

  10. #30
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    Zitat Zitat von Sissy Beitrag anzeigen
    Wenn dann in unserer Sternwarte ein Besucher auftaucht, der mir eine Frage in diese Richtung stellt, kann ich auf den Beitrag verweisen.
    @Sissy:
    Ok, viel Erfolg! (Gute Texte schon) Ich hab schon alles gesagt.

    @Bynaus: Danke für das Fürwort. Ich werde in Zukunft wohl einen Bogen um diese Threads machen, das reib einen nur auf.

    @Dieter: Peinlich, peinlich.

    Hättest Du Dich mal besser hier dran gehalten:

    Zitat Zitat von Dieter Bremer Beitrag anzeigen
    ..., kann deshalb jetzt hier nicht schreiben.
    - warum schreibst Du dann so viel danach noch?
    Selber Schuld.

    Gruß,
    Dgoe

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