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Thema: Hubble: Ein Riesenmond um Planet Kepler-1625b?

  1. #1

    Standard Hubble: Ein Riesenmond um Planet Kepler-1625b?

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    Durch Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble haben Astronomen erstmals stichhaltige Indizien für die Existenz eines Mondes um einen extrasolaren Planeten gefunden. Der Exomond kreist um den Planeten Kepler-1625b, der rund 8000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Der Mond ist größer als alle Monde, die man in unserem Sonnensystem kennt. (4. Oktober 2018)

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  2. #2
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    Hallo zusammen,

    ich bin über diesen riesigen Mond in Neptungrösse bei einem Planeten in Jupitergrösse doch einigermassen überrascht, zumal es dazu "Anschauungsmaterial" in unserem eigenen Sonnensystem gibt. Insbesondere kommen bei den Herleitungen und Simulationen zur Mondentstehung Maximalmassen für Monde von jupiter- und saturnartigen Planeten heraus.

    Seien für diesen Zweck 4 Arbeiten genannt, die ich auf der Wikipedia bei den Referenzen gefunden habe:

    Origin of Europa and the Galilean Satellites (Robin M. Canup, William R. Ward)
    Modeling the Jovian subnebula: I - Thermodynamical conditions and migration of proto-satellites (Yann Alibert, Olivier Mousis, Willy Benz)
    Origin of Saturn’s rings and inner moons by mass removal from a lost Titan-sized satellite (Robin M. Canup)
    A common mass scaling for satellite systems of gaseous planets (Robin M. Canup, William R. Ward)

    Da die viertgenannte Arbeit kostenpflichtig ist will ich einige Punkte aus ihr zusammenfassen (habe ich schon hier gemacht. Gemäss dieser Arbeit sind die maximalen Satellitenmassen im Verhältnis zur Mutterplaneten-Masse sowie die Summe der Masse aller Satelliten im Verhältnis zur Mutterplaneten-Masse für das Jupiter- das Saturn- und das Uranussystem in etwa konstant.

    Sehr high-level beschrieben gibt es 2 Prozesse: einen Prozess, der die Satelliten bildet, sowie einen Prozess, bei dem die Satelliten ab einer "kritischen Masse" nach innen migrieren und verloren gehen, d.h. mit ihrem Mutterplaneten kollidieren. Da während der Migration der Satelliten nach innen sich wieder neue Satelliten bilden, bleibt die Satellitengesamtmasse in etwa gleich, so dass eine "steady state"-Situation vorliegt.

    Erst wenn die zirkumplanetare Scheibe ausgedünnt ist, kommt dieser Prozess zum Erliegen und die Satelliten, wie wir sie heute vorfinden, sind gebildet.


    Die Autoren haben das ganze simuliert und dabei festgestellt, dass allerlei Schlusssysteme verbleiben, der Median der Zahl der grossen Satelliten liegt dabei bei 7. Aufgrund von Unzulänglichkeiten der Modellierung, insbesondere der kurzen Laufzeit, bei der also spätere Kollisionen nicht mehr berücksichtigt werden, ist der wahre Median aber kleiner. Zudem wurde die Bildung kleiner Satelliten nicht gut modelliert, weil die künstlich hinzugefügten Störkörper, um Kollisionen zu simulieren, grösser sind als physikalisch zu erwarten ist. Die Autoren haben diese Fehler abgeschätzt und gelangen zu einem Simulations-Median von vier, ein Ergebnis, das man im Jupitersystem und im Uranussystem vorfindet.

    In nicht wenigen Fällen liefern diese Simulationen aber auch nur einen grossen verbleibenden Satelliten, so wie man das im Saturnsystem vorfindet; in diesem Falle können sich innerhalb seiner Umlaufbahn noch einige kleinere Satelliten aus kälterem Material bilden, wie man das beim Saturn vorfindet. Wenn die Bildung der Monde genügend langsam geschieht können Eismonde entstehen und die im Jupitersystem liegt die "Eis-Stabilitätsgrenze" zwischen Europa und Ganymed. Beim Saturnsystem ist sie nach innen verschoben, weil die letzten 10% eines Satellitensystems langsam genug gebildet werden, so dass dort sämtliche grössere Satelliten Eismonde sind.

    Die Bahnneigung vom Saturn ist ebenfalls erklärbar und eine Folge langsamer Änderungen der Rotationsachse, bei der das zirkumplanetare Material quasi mitkommt, also in der Äquatorialebene des Planeten verbleibt, jedoch ist das für die 98° Neigung der Uranusachse, die aufgrund einer grösseren Kollision zustandekam, nicht erklärbar. Allerdings gibt es neuere Arbeiten (dieses "neu" bezieht sich auf das Jahr 2006), die ebenfalls eine langsame Änderung der Rotationsachse des Uranus bis zu ihrem heutigen Wert erhalten.


    Bemerkenswert ist der Umstand, dass der eingefangene Neptunmond Triton ebenfalls die maximale Satellitenmasse im Verhältnis zur Mutterplaneten-Masse aufweist, dies trotz seiner retrograden Umlaufbahn. Hier vermuten die Autoren, dass auch der Neptun ein solchen reguläres Satellitensystem wie die drei anderen Gasplaneten hatten, denn da Triton retrograd umläuft wäre er bei einer grösseren regulären Satellitenmasse zerstört worden.


    Freundliche Grüsse, Ralf

  3. #3
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    Wie schon bei 51 Pegasi b, oder bei der Häufigkeit von Planeten im Bereich 2-4 Erddurchmesser, wird unsere Vorstellung von gewissen Prozessen im Universum auch hier wieder von einer Beobachtung in Frage gestellt. Unsere Vorstellung ist halt einfach stark von unserem eigenen Sonnensystem geprägt!

    Ich denke nicht, dass dieser Mond (sofern sich bestätigen lässt, dass er auch wirklich einer ist) durch den gleichen Prozess gebildet hat wie die Monde in unserem Sonnensystem. Am ehesten kann ich mir einen Prozess wie bei unserem Mond vorstellen, also eine Kollision zwischen zwei Gasriesen, wobei die überschüssige Energie bei der Annäherung durch eine Streifkollision der äusseren Atmosphärenbereiche abgebaut wird. Vielleicht wanderte der grosse Planet auf seiner Bahn nach innen und holte da einen langsamer migrierenden Neptun ein. Diese Begegnung kann nun folgendermassen ausgehen: der Neptun stürzt in den Stern oder wird aus dem System (oder zumindest auf eine ganz andere Bahn) geschleudert, oder die beiden Planeten kollidieren und verschmelzen (was wohl dem Uranus irgendwann geschehen ist), oder es kommt eben zu einem "Streif-Einfang". Hier ist allerdings zu sagen, dass das reine Vermutung ist - soviel ich weiss, gibt es kaum Arbeiten zum Thema, wie ein Neptun einen Jupiter umkreisen könnte.

    Übrigens hat der Neptungrosse Mond eine Hill-Sphäre von einer halben Million km - es könnte also sein, dass es hier sogar "Mondesmonde" gibt...
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  4. #4
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Übrigens hat der Neptungrosse Mond eine Hill-Sphäre von einer halben Million km - es könnte also sein, dass es hier sogar "Mondesmonde" gibt...
    Ja, das ganze System überrascht mich auch nicht so sehr. Da der Planet größer als Jupiter ist, ist das ganze System fast ein Doppelsternsystem, nur dass der zweite Stern etwas zu klein geraten ist, und Planeten dadurch zu Monden und Monde zu Mondesmonden werden.

  5. #5
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    Wobei, mit 3 Jupitermassen ist der Planet zu klein, um wie ein Brauner Zwerg durch direkten Kollaps aus der Wolke gebildet zu werden (diese Grenze wird sonst bei ca. 4 bis 10 Jupitermassen angesetzt)...
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  6. #6
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    Unsinn; wieder gelöscht

  7. #7
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    Zitat Zitat von astronews.com Redaktion Beitrag anzeigen
    ...Der Exomond kreist um den Planeten Kepler-1625b, der rund 8000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist...Weiterlesen...
    Ist das wirklich korrekt? Damit wäre der Kepler 1625b noch mal rund 4000Lj weiter entfernt, als sein Zentralstern Kepler 1625. Dieser wird in den meisten Quellen mit rund 4000Lj Enfernung angegeben. Eine der beiden Entfernungsangaben scheint mir da nicht ganz richtig zu sein. Bei einer Rotationsperiode von ~287 Tagen käme alternativ natürlich auch Überlichtgeschwindigkeit in Frage.

  8. #8
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    Gemäss SIMBAD hat Kepler-1625 eine (von GAIA gemessene) Parallaxe von 0.4065 Millibogensekunden. Das wären 2460 Parsec oder gut 8000 Lichtjahre.
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  9. #9
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    Wir haben bei den Exomonden das gleiche Problem,wie bei den Exoplaneten am Anfang.Im Augenblick können wir nur Riesenmonde entdecken.Das ist ähnlich wie bei den Hot Juppitern,die auch keiner auf dem Schirm hatte aufgrund unseres Sonnensystemes.Oder die Klasse der Supererden.Anhand dieses einen Mondes,falls er verifiziert wird,läßt sich nicht viel sagen.Ausgehend vom Sonnensystem hat die „Kollisionsthese“ etwas.Interessanter ist es,ob derartige Konstellationen öfters beobachtet werden.Und ob in späteren Jahren auch grosse Gesteinsmonde in Erd und Marsgrösse oder Supererden als Monde um diese Super-Iuppiter entdeckt werden.Laut der Berechnungen ausgehend vom Masseverhältnis Planet Mond sollte es ja eher selten sein.Aber man hatte ja auch ausgerechnet,dass es um Doppelsterne keine stabile Planetenumläufe geben könne.Spannend ist es jedenfalls,den die Möglichkeit von grossen Gesteinsmonden um Gasriesen wäre auch für die Astrobiologie sehr interessant.Darum geht es letzendlich und die Frage,wie repräsentativ ist unser Sonnensystem?

  10. #10
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    Zitat Zitat von Gelko Beitrag anzeigen
    Darum geht es letztendlich und die Frage,wie repräsentativ ist unser Sonnensystem?
    Da wir diese Frage stellen und wir die "EINZIGEN" in einem kleinen Umkreis sind, scheint unser System so schön wie selten zu sein.........rein statistisch gesehen ....

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