Der Mond

[seeker]

Hier ein interessanter Bericht:

Wie der Mond zu seiner Bahnneigung kam
25. November 2015
Planetesimale kippten den Orbit – und brachten wertvolle Metalle zur Erde.

http://www.pro-physik.de/details/news/8 ... g_kam.html

Gruß
seeker

[Marcel]

Hallo Seeker,
einen sehr spannenden Artikel hast du da ausgegraben.
Auch wenn Astronomie grade im Studium nicht mein Fachgebiet ist (und es wird auch wahrscheinlich auf Computer-Physik oder aber Teilchenphysik hinauslaufen naja egal), hab ich mir hier zu ein paar gedanken gemacht:
1. Angenommen der Mond wäre durchaus immer noch so nah, wie in dem Artikel beschrieben, dann würd es wahrscheinlich das leben wie wir es kennen nicht geben. Das finde ich erstaunlich!
2. Was mit nach lesen des Artikels noch unklar ist, wie kann es sein, dass das vorbeiziehen und Einschlagen von Planetesimale eine drehung der Achse um mehre grad hervorheben, wäre schön wenn mir das jemand mathematisch darlegen könnte (ich schaff das grad noch nicht )

[gravi]

Das ist wirklich sehr interessant. War mir völlig unbekannt. Man lernt halt jeden Tag dazu...

Gruß
gravi

[seeker]

Ja, mir war das auch unbekannt.
Ist ja auch kein Wunder, denn der Artikel ist neu.

1. Angenommen der Mond wäre durchaus immer noch so nah, wie in dem Artikel beschrieben, dann würd es wahrscheinlich das leben wie wir es kennen nicht geben. Das finde ich erstaunlich!

Dann wären zumindest Ebbe und Flut "etwas" dramatischer...
Die Welt sähe anders aus, klar.
Es ist aber auch klar, dass der Mond sich entfernen musste und dabei die Erdrotation abbremsen musste.
Das ergibt sich zwangsläufig aus den Naturgesetzen.

2. Was mit nach lesen des Artikels noch unklar ist, wie kann es sein, dass das vorbeiziehen und Einschlagen von Planetesimale eine drehung der Achse um mehre grad hervorheben, wäre schön wenn mir das jemand mathematisch darlegen könnte (ich schaff das grad noch nicht )

Mathematisch nicht, aber logisch kann ich das erklären:
Planetesimal zieht mehrere tausend Mal am Mond vorbei, mal oben vorbei, mal unten vorbei.
Bei jedem Vorbeiflug zieht er die Mondbahn etwas nach oben oder unten (zieht also die Mondbahn "schräg", wegen der Gravitation).
Nun könnte man erwarten, dass sich das genau ausgleicht (das "Schrägziehen" der Mondbahn nach oben und unten), tut es aber nicht, wegen dem Random Walk-Prozess:
https://en.wikipedia.org/wiki/Random_walk
https://de.wikipedia.org/wiki/Random_Walk

D.h., dass sich das zwar nach unendlich vielen Störungen theoretisch aufheben würde, aber dass bei endlichen vielen Störungen die Abweichungen vom Mittelwert auch immer mehr zunehmen, also immer mal wieder stärker vom Mittelwert (Mondbahn hat 0°) abweichen. Wenn in so einer Abweichungsphase (es ist sehr wahrscheinlich, dass sich der Mond meist in einer Abweichungsphase befindet) die Planetesimale dann verschwunden sind (durch Einschlag), ergibt sich die heutige Mondbahn zwanglos.


Was ich noch spannend an dem Artikel fand, ist dass es ja dann wohl sehr viele Mega-Einschläge/Planetenkollisionen gegeben haben muss, auch noch nach der Mondenstehung. Das ergibt ein etwas genaueres und dramatischeres Bild auf die Verhältnisse damals.

Gruß
seeker

[Frank]

Hier noch etwas interessantes über die Gezeiten.

http://www.weltderphysik.de/gebiet/plan ... /gezeiten/

[gravi]

Das ist ebenfalls ein sehr interessanter Artikel - sehr sachlich beschrieben!

Gruß
gravi

[seeker]

Was mir in Bezug auf die Gezeiten auch noch nicht klar war und was ich interessant finde ist das hier:

Die Gezeitenkräfte sind in einem dreidimensionalen Feld angeordnet. Vereinfachend wird ein zweidimensionaler Schnitt der Erdoberfläche betrachtet.

Sie sind etwa zehnmillionenmal kleiner als die Erdanziehungskraft, weshalb die im mondfernsten und mondnächsten Punkt senkrecht auf der Erdoberfläche angreifenden Gezeitenkräfte die Ozeane kaum beeinflussen. Vielmehr sind die zur Erdoberfläche parallel wirkenden Komponenten der Gezeitenkräfte (siehe Abbildung rechts) für die Tiden verantwortlich. Sie wirken orthogonal zur Erdanziehung und erzeugen damit eine horizontale Fließbewegung des Ozeanwassers, es entsteht der Tidenhub.

https://de.wikipedia.org/wiki/Gezeiten# ... en_Punkten (mit Hervorhebung)
...also die Kräfte an den Polen der Erde!

In dem verlinkten Artikel in Welt der Physik wird ohne Zentrifugalkraft argumentiert.
Kann man wohl so erklären. Ich finde die Erklärung mit Zentrifugalkraft, also mit resultierender Kraft (aus Gravitation+Zentrifugalkraft) dennoch besser, denn:

Das „naive“ Verständnis, dass durch Anziehung des Mondes auf der ihm abgewandten Seite kein Kraftüberschuss in Gegenrichtung entstehen könne, wird dadurch nicht strapaziert, denn auf der dem Mond abgewandten Seite ist dessen Anziehung zwar kleiner, sie wird aber von der in Gegenrichtung wirkenden Zentrifugalkraft übertroffen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Gezeiten# ... zugssystem

D.h., die Zentrifugalkraft kann zwar als konstant angenommen werden (nicht-rotierende Erde, Vernachlässigung der Zentrifugalkraftdifferenz zwischen sonnenzugewandter Seite und sonnenabgewandter Seite der Erde bezgl. Erde-Mond-System), jedoch verursacht dann dennoch die Überlagerung aus Gravitation plus Zentrifugalkraft Ebbe und Flut.
...wie ja auch in dem gennten Artikel zugegeben wird:

Die Scheinkraft muss bei der Berechnung der Gezeitenkräfte in dem rotierenden Bezugssystem natürlich berücksichtigt werden...

http://www.weltderphysik.de/gebiet/plan ... /gezeiten/

Gruß
seeker