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Crash kippte Uranus um

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Frank
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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von Frank » 20. Jul 2018, 16:00

seeker hat geschrieben:
19. Jul 2018, 20:03
ralfkannenberg hat geschrieben:
19. Jul 2018, 17:43
die Monde haben sich aus dem "Auswurfmaterial" des Crashs gebildet, das nach dem Crash ja den jungen Uranus umläuft, und zwar demjenigen umlaufenden Auswurfmaterial, welches sich ausserhalb der Roche-Grenze befindet.

So gesehen ist es nicht überraschend, dass sich die Monde in der Äquatorebene des Uranus befinden.
...so das Postulat, der Erklärungsversuch. Roche-Grenze ist klar, aber das ist nicht der Kernpunkt:
Ich weiß noch nicht, ob das wirklich so plausibel ist. Ich mein, so ein schräger oder nicht-zentraler, asymmetrischer Einschlag, der vonnöten ist, um die zu erklärende Neigung der Rotationsachse zu bewirken (zum Beispiel ein Einschlag in Polnähe) wirft ja das Material nicht zwingend ausgerechnet dahin und so heraus, dass es sich hinterher komplett genau über dem neuen Ort des Äquators sammelt, würde ich meinen.
Oder ist es so, dass die elliptische Form des Planeten (durch seine Eigenrotation ist er elliptisch) bzw. das damit einhergehende Gravitationsfeld die umlaufende Materie automatisch nach einer gewissen Zeit auf eine stabile äquatoriale Umlaufbahn zwingt? Das würde mich interessieren.
(Und wenn ich so darüber nachdenke: Wie ist denn das bei unserem Mond im Hinblick auf das vorgeschlagene Theia-Szenario?)

Was mir bei der Erklärung auch noch nicht ganz schmeckt ist die Zusammensetzung der großen Monde (Miranda, Oberon, Titania, Umbriel, Ariel): Die haben eine völlig andere Zusammensetzung als der Uranus und sie bestehen neben dem hohen Wassereisanteil zu einem guten Teil aus Gestein. Wo soll das hergekommen sein, wo herausgeschleudert, bei einem nicht-zentralen Einschlag? Aus dem kleinen Gesteinskern, den es vielleicht ganz tief im Inneren des Uranus gibt? Bei einem Streifschuss? Da wird doch eher nur das oberflächliche Material in eine Umlaufbahn befördert? Dass das Szenario so ganz plausibel sein kann will mir daher noch nicht ganz einleuchten.
Und ich glaube es ist auch noch nicht klar, ob Uranus älter als all seine Monde ist bzw. wie alt welcher Mond ist.
(Für seine Ringe gilt das nicht, die sind wahrscheinlich nur etwa 600 Millionen Jahre alt.)

Nicht alle, aber manche Erklärungen sind halt auch ebenso (oberflächlich) plausibel wie falsch, man muss aufpassen, kritisch sein, nachfragen, bohren. Jedenfalls scheint mir unter diesem Licht im Moment unsere Erklärungsoption "(2) Phänomene im Rahmen der Planeten-Migration" auch noch gut im Rennen zu sein. Weiß dazu noch jemand näheres zu sagen?
Na ja, das Gute daran ist jedenfalls, dass es dort noch einiges zu erforschen und herauszufinden gibt. :)
Die Venus wär dann das nächste interessante Objekt, deren Rotationsachse ist ja, wenn man das so sehen will, sogar um 180° gekippt.
Deinen Ausführungen stimme ich zu 100% zu. Es ging auch nur darum, dass im Grunde noch gar nichts feststeht.
Und zur Venus, man verzeihe mir den Gossen slang, gibt auch meist nur halbgaren Schwachsinn, wenn sich überhaupt mal ernsthaft mit der retrograden Rotation sich jemand beschäftigt hat.
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 20. Jul 2018, 16:41

Frank hat geschrieben:
20. Jul 2018, 16:00
Deinen Ausführungen stimme ich zu 100% zu. Es ging auch nur darum, dass im Grunde noch gar nichts feststeht.
Hallo Frank,

nachdem ich nun einige Quellen gefunden habe entsteht bei mir auch dieser Eindruck. Da findet man Referenzen, dass der Jupiter einen grossen Teil seiner Monde "aufgefressen" habe - leider gelingt es mir aktuell nicht, diese Referenz zu kaufen, ohne gleich das ganze Jahres-Abo für über 100 Dollar mitzukaufen (worauf ich nun doch gerne verzichte !), einer anderen Referenz entnehme ich, dass die inneren Saturnmonde - und zwar die Grösseren, also Mimas, Enceladus, Tethys, Dione und Rhea !!! - erst vor rund 100'000 Jahren, als auf der Erde die Dinosaurier munter herumliefen, entstanden sind.

Ich will nicht zu voreilig urteilen, aber mein aktueller Eindruck ist: wir Laien sollten uns an diesem Thema nicht die Finger verbrennen.


Das hier scheint mir lesenswert zu sein:
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)


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von seeker » 21. Jul 2018, 11:41

ralfkannenberg hat geschrieben:
20. Jul 2018, 09:32
Ich denke, die richtige Vorgehensweise im vorliegenden Fall wäre, zuerst einmal den Normalfall zu verstehen - da gibt es zahlreiche Jupiter- und Saturnmonde, die prominent sind, die bedeutend sind, die von Raumsonden erforscht sind und bei denen es sich m.E. sehr lohnt, besser zu verstehen, wie sie entstanden sind - unter den vie rgalileischen Monden und unter den vier innersten "grossen" Saturnmonden, also Mimas, Enceladus, Tethys und Dione, liegen ja auch - nota bene im Gegensatz zu den Uranusmonden - sehr schöne Umlaufbahnresonanzen vor.
Ja, klingt vernünftig.
ralfkannenberg hat geschrieben:
20. Jul 2018, 09:32
Wenn ich Zeit finde, werde ich hier mal nach einigen Publikationen suchen und mich hier ein bisschen schlau zu machen versuchen, hier bin ich auch dankbar auf Hinweise auf interessante Publikationen.
Das wäre prima! Klasse wäre es auch, falls du auf etwas stößt, wenn du das in wenige Worte kurz zusammengefasst hier reinstellen könntest.
Wenn ich etwas finde, mache ich das auch.
ralfkannenberg hat geschrieben:
20. Jul 2018, 09:32
Mein Verdacht betreffend der Uranusmonde ist allerdings, dass auch sie "per Normalfall" entstanden sind, da sie einfach zu schön in der Äquatorebene des Uranus, in der sich auch die Ringe befinden, ihre Bahnen ziehen. Selbstverständlich kann dieser Verdacht auch unzutreffend sein.
...aber er klingt auf den ersten Blick immerhin plausibel.
Frank hat geschrieben:
20. Jul 2018, 16:00
Deinen Ausführungen stimme ich zu 100% zu. Es ging auch nur darum, dass im Grunde noch gar nichts feststeht.
Danke. Ja, genau.
ralfkannenberg hat geschrieben:
20. Jul 2018, 16:41
Ich will nicht zu voreilig urteilen, aber mein aktueller Eindruck ist: wir Laien sollten uns an diesem Thema nicht die Finger verbrennen.
Kann sein, aber ein wenig herausfinden werden wir vielleicht schon können.

In deine Links schau ich später noch rein, wenn ich mehr Zeit habe, danke aber schon einmal dafür!
Grüße
seeker


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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von Dares » 22. Jul 2018, 17:51

Hallo liebes Forum,

ich habe da mal eine Zwischenfrage: kann es passieren, dass die Erdachse auch mal so extrem kippt? Bedarf
es dazu äusserer wie vermutet Einflüsse wie beim Uranus oder ergibt sich die Schiefstellung von selbst?
Ich stelle mir gerade den Brummkreisel vor der immer ein gutes und anschauliches Beispiel ist.
Wenn er sich schnell genug dreht ist seine Drehachse relativ stabil, wenn er sich nicht mehr so schnell
dreht wird die Achsenneigung insatbil bis er kippt. Könnte da auch auf den Uranus zutreffen?

Freudliche Grüsse

Dares

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 23. Jul 2018, 13:08

seeker hat geschrieben:
21. Jul 2018, 11:41
Das wäre prima! Klasse wäre es auch, falls du auf etwas stößt, wenn du das in wenige Worte kurz zusammengefasst hier reinstellen könntest.
Hallo seeker,

ich bitte um Verständnis, dass ich das nicht tun werde: ich verstehe einfach zu wneig von der Mondbildung, um den richtigen Zusammenhang erkennen zu können und etwas mitzuteilen.

Hierfür müsste ich mich vorgängig einmal mit der Datenlage wenigstens aller Planetenmonde und vielleicht noch des Pluto und der Haumea, die ja auch über ein Mondsystem verfügen, beschäftigen, ehe ich mich dazu qualifiziert äussern könnte.

Also konkret: gibt es da ultra-nahe Monde, welches sind Schäferhund-Monde, welches sind "normal-entstandene" Monde, welches sind retrograde und somit vermutlich eingefangene Monde, welche Monde liegen ausserhalb der Äquatorialebene des Mutterplaneten, welches sind Lagrange-Monde (solche gibt es bei Saturnmonden) etc. etc.

Ich denke, die zahlreiche der richtigen Fragen kenne ich hier, aber mit fehlen Zeit und Interesse, das wirklich einmal ernsthaft zu tun; auch wnen man die Excelsheets vermutlich einfach aus der Wikipedia laden könnte, dann synchronisieren und ins ASCII-Format transferieren und dann mit dBase weiterverarbeiten könnte.

Kommt als nächstes noch dazu, ob man ultra-nahe Monde bei weit entfernten Planeten oder gar den beiden vorgenannten Zwergplaneten überhaupt schon nachweisen könnte - und ob die New Horizons-Sonde wirklich auch ultra-nahe Plutomonde gefunden hätte; die beiden Voyager-Sonden haben ja auch nicht alle Monde der Planeten, an denen sie vorbeigeflogen sind, entdeckt.


Das alles macht sich nicht in 5 Minuten und auch nicht in einer Stunde. Grob kenne ich die Situation schon, aber nicht im für die vorliegende Fragestellung benötigten Detail.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 24. Jul 2018, 23:48

ralfkannenberg hat geschrieben:
20. Jul 2018, 16:41
dass der Jupiter einen grossen Teil seiner Monde "aufgefressen" habe
Hallo zusammen,

in allen Referenzen, die ich bislang gefunden habe, steht das drin ... - da wachsen also Protomonde zu Monden heran und wenn sie eine gewisse kritische Masse erreicht haben dann stürzen sie auf ihren Mutterplaneten ab :(

War wohl beim Jupiter so und auch beim Saturn und vermutlich auch beim Uranus; ich versuche hierzu noch eine Referenz zu erwerben.

Die Monde, die wir heute noch sehen, war die zuletzt entstandene Mondgeneration; bei ihnen war der Staub so weit ausgedünnt, dass sie nicht mehr abgestürzt sind.


Auch wenn Monde keine Seele haben so bin ich momentan dennoch irgendwie schockiert ...


Quellen:

Origin of Europa and the Galilean Satellites (Robin M. Canup, William R. Ward)
As satellites grow to masses comparable to those of the Galilean satellites, their gravitational interactions with the gas disk can cause their orbits to spiral inward towards the planet. Earlier generations of satellites at Jupiter may have formed and been lost to collision with Jupiter, with the Galilean satellites we see today representing the last surviving generation of Jovian satellites that formed as gas inflow to the planet ended.
Die Überschrift ist irreführend, da auch die anderen grossen Jupiermonde ausführlich erörtert werden.

Origin of Saturn’s rings and inner moons by mass removal from a lost Titan-sized satellite (Robin M. Canup)
Saturn has only one large satellite, Titan, whereas Jupiter has four large satellites; additional large satellites probably existed originally but were lost as they spiralled into Saturn.

Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 25. Jul 2018, 11:46

ralfkannenberg hat geschrieben:
24. Jul 2018, 23:48
Die Monde, die wir heute noch sehen, war die zuletzt entstandene Mondgeneration; bei ihnen war der Staub so weit ausgedünnt, dass sie nicht mehr abgestürzt sind.


Auch wenn Monde keine Seele haben so bin ich momentan dennoch irgendwie schockiert ...
Hallo zusammen,

ganz so schlimm ist es vielleicht doch nicht.


Ich hatte auch schon diese Arbeit genannt:

Modeling the Jovian subnebula: I - Thermodynamical conditions and migration of proto-satellites (Yann Alibert, Olivier Mousis and Willy Benz)
In recent years, the conditions leading to the formation of regular satellite systems in the Saturnian and Jovian subnebulae have been studied in details by (…). However, while these authors described the evolution of the gas-phase chemistry and/or the conditions of accretion of the regular satellites, none of them coupled the evolution of the subnebula to the last phases of the formation of Jupiter and Saturn.
Instead, they assumed that their subdisks were closed systems with a mass that can only decrease with time, neglecting the fact that the giant planets continued to accrete gas from the solar nebula during a substantial fraction of time. satellitesimals, it is too high to maintain the trapping of volatiles such as CO2 and NH3 under the form of hydrates or pure condensates (…). This is in conflict with evidences of the presence of these species in the two Galilean icy satellites (…).
Thus, the model of CW02 does not take into account the progressive thining of the solar nebula and its consequences on the structure and the time evolution of the Jovian subnebula.
Finally, in their model of subnebula, although the temperature at the present location of the two Galilean icy satellites is low enough to allow the presence of water ice in
We demonstrate that, during the beginning of phase 1 (when the subnebula is fed by the nebula), proto-satellites cannot survive and fall onto Jupiter as a result of type I and type II migration. Once the feeding of the subnebula ceases (phase 2), we show that satellites with properties quite similar to the Galilean ones can survive for a limited range of the dissipation parameter α.

Und bei der Proto-Satelliten-Migration, die in Kapitel 3 besprochen wird, muss man auch aufpassen, weil dabei auch der Planet bzw. Proto-Planet nicht überlebt, im krassen Gegensatz zu den Beobachtungen:
Analytically, the first migration rates derived by Ward (1997) were so short that survival of planets was, contrary to what is ob-served, very unlikely. Tanaka et al. (2002) have recently revisited these calculations, and found much longer migration timescales, but still too short to ensure survival of forming protoplanets.

Also wie ich schon vermutet hatte ist diese Fragestellung sehr komplex.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 30. Jul 2018, 13:49

seeker hat geschrieben:
21. Jul 2018, 11:41
ralfkannenberg hat geschrieben:
20. Jul 2018, 09:32
Ich denke, die richtige Vorgehensweise im vorliegenden Fall wäre, zuerst einmal den Normalfall zu verstehen - da gibt es zahlreiche Jupiter- und Saturnmonde, die prominent sind, die bedeutend sind, die von Raumsonden erforscht sind und bei denen es sich m.E. sehr lohnt, besser zu verstehen, wie sie entstanden sind - unter den vie rgalileischen Monden und unter den vier innersten "grossen" Saturnmonden, also Mimas, Enceladus, Tethys und Dione, liegen ja auch - nota bene im Gegensatz zu den Uranusmonden - sehr schöne Umlaufbahnresonanzen vor.
Ja, klingt vernünftig.
ralfkannenberg hat geschrieben:
20. Jul 2018, 09:32
Wenn ich Zeit finde, werde ich hier mal nach einigen Publikationen suchen und mich hier ein bisschen schlau zu machen versuchen, hier bin ich auch dankbar auf Hinweise auf interessante Publikationen.
Das wäre prima! Klasse wäre es auch, falls du auf etwas stößt, wenn du das in wenige Worte kurz zusammengefasst hier reinstellen könntest.
Wenn ich etwas finde, mache ich das auch.
Hallo zusammen,

mal eine Frage in die Runde: besteht Interesse, sich in einem eigenen Thread ein bisschen mit dem Thema der Entstehung von Planetenmonden zu beschäftigen ?

Das ganze wäre aber ein gemeinsames sich in das Thema einarbeiten, da ich mich bislang auch nicht näher mit diesem Thema beschäftigt habe.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von seeker » 31. Jul 2018, 09:04

ralfkannenberg hat geschrieben:
30. Jul 2018, 13:49
besteht Interesse, sich in einem eigenen Thread ein bisschen mit dem Thema der Entstehung von Planetenmonden zu beschäftigen ?
Gerne. Auf einem hobbymäßigen Niveau könnte das schon interessant sein.
Wenn ich Zeit und Lust habe, schau ich einmal ein wenig, was sich findet. (Hab leider grad noch andere Sorgen.)
Grüße
seeker


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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 13. Aug 2018, 23:10

Hallo zusammen,

ich habe in diesem Kontext folgende interessante Arbeit gefunden:

Tilting Styx and Nix but not Uranus with a Spin-Precession-Mean-motion resonance von Alice C. Quillen, Yuan-Yuan Chen, Benoit Noyelles and Santiago Loane, auch auf arXiv erhältlich.


Besonders lesenswert und auch verständlich dargestellt sind die Kapitel:

Kapitel 4 "Application to Pluto and Charon’s minor Satellites"
The total time required for the lift in obliquity to take place (using equation 74) would be only of order a hundred orbital periods or a few thousand years, easily satisfied, and consistent with the rapid obliquity lifts seen in our simulation.

Kapitel 5: "Application to Uranus"
The spin resonance strengths are likely to be 100 times weaker than we considered in the Pluto-Charon system, even taking into account the larger coefficients for first order mean motion resonances listed in Table 2. Furthermore equation 74 implies that the time required to lift Uranus would be of order 1000 times its precession period.
The time required to lift the planet remains long, of order the age of the Solar system, requiring a timescale longer than the postulated era of migration.

Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 15. Aug 2018, 18:50

ralfkannenberg hat geschrieben:
13. Aug 2018, 23:10
ich habe in diesem Kontext folgende interessante Arbeit gefunden:

Tilting Styx and Nix but not Uranus with a Spin-Precession-Mean-motion resonance von Alice C. Quillen, Yuan-Yuan Chen, Benoit Noyelles and Santiago Loane, auch auf arXiv erhältlich.
Hallo zusammen,

im Zusammenhang mit dem "Kippen" von Rotationsachsen habe ich auch noch zwei Arbeiten gefunden, in denen ein Modell vorgeschlagen wird, wie die Saturnachse ohne den Einschlag eines massiven Körpers so stark geneigt wurde:

Tilting Saturn. I. Analytic Model (William R. Ward and Douglas P. Hamilton)
Tilting Saturn. II. Numerical Model (Douglas P. Hamilton and William R. Ward)


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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von Skeltek » 16. Aug 2018, 03:42

Habe deinen anderen Beitrag neulich für vorerst 30 Tage angepinnt falls du es noch nicht gemerkt hast.
Ich finde den wirklich gut und will mir das alles nochmal komplett durchlesen, leider scheint das recht viel Zeit zu brauchen.
Hielt es für besser wenn er für alle gut sichtbar oben angepinnt bleibt vorerst.

Falls du das später alles zusammengefasst auf der Webseite sehen willst, kann ich es gerne für dich hosten.
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Re: Crash kippte Uranus um

Beitrag von ralfkannenberg » 16. Aug 2018, 12:17

Skeltek hat geschrieben:
16. Aug 2018, 03:42
Ich finde den wirklich gut und will mir das alles nochmal komplett durchlesen, leider scheint das recht viel Zeit zu brauchen.
Hielt es für besser wenn er für alle gut sichtbar oben angepinnt bleibt vorerst.

Falls du das später alles zusammengefasst auf der Webseite sehen willst, kann ich es gerne für dich hosten.
Hallo Skeltek,

das ist ja noch alles in einer Vorbereitungsphase und wie gesagt ist die Sachlage nach wie vor unklar, da es zu diesem Thema verschiedene Ansätze gibt.

Letztlich stellt sich dabei die Frage, ob tatsächlich fertig ausgebildete Monde auf ihren Mutterplaneten abstürzen (Canup/Ward-Ansatz) - das wäre also zu einem späten Zeitpunkt der Planetenbildung, oder ob schon die Proto-Monde auf ihren Proto-Mutterplaneten abstürzen (Alibert-Ansatz) - das wäre also zu einem frühen Zeitpunkt der Planetenbildung, in der Kollisionen/Anlagerungen von Proto-Planeten ohnehin noch der Normalfall sind.

Zudem habe ich hier im Uranus-Thema noch einige Publikationen genannt, die eine Aussage über die Neigung der Rotationsachsen von Planeten machen, was ebenfalls bedeutsam ist, nämlich deswegen, weil sich ja die regulären Monde mit nur einer Ausnahme des Saturnmondes Iapetus, der allerdings auch von allen regulären Monden die grösste Halbachse aufweist, in der Äquatorialebene ihres Mutterplaneten befinden.

Das legt den Verdacht nahe, dass sich die Monde der geänderten Neigung der Rotationsachse ihres Mutterplaneten "angepasst" haben oder aber dass sie erst nach der letzten Neigungsänderung ihres Mutterplaneten entstanden sind.


Freundliche Grüsse, Ralf

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