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Entstehung von Monden im Sonnensystem

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 2. Aug 2018, 15:01

Hallo Ralf,
mit einem solchen Zufallstreffer könntest Du beispielsweise die Südpolregion der Enceladus mit Leben bevölkern, dass wir alle nur noch so staunen würden.
Na ja, soooo riesig ist der Zufallstreffer ja nun doch nicht, zumal ich den "Bahntausch" ursprünglich ja nicht mit mit einer periodischen Abfolge mehrerer Bahntausche zwischen Tethys und Dione verbunden hatte, sondern einen einzelnen gemeint hatte und diesen vom Szenario her lediglich mit dem verglichen hatte, was bei Janus/Epimetheus passiert. Aber egal, das Doppelpaar-Szenario war übrigens der Anlass, weshalb ich damals in typischer Crank-Manier im astronews-Forum aufgeschlagen bin. Hier ist mein Einstiegsbeitrag von vor 12 Jahren:

https://www.astronews.com/forum/showthr ... #post14872

Aus der Distanz liest sich das schon sehr "auffällig" ... :lol:

Wenn ich mal Muße habe, krame ich meine Aufzeichnungen von damals mal wieder hervor. Viel mehr Substanz ist da jedoch nicht herauszuholen. In der Zwischenzeit habe ich jedoch genügend emotionalen Abstand gewonnen, um das alles mit der gebotenen Nüchternheit einzuschätzen. Und da bleibt von den tollen Ideen nicht mehr viel übrig, außer dass es eben tolle Ideen waren (und sind), die sich - wenn überhaupt - nur schwierig überprüfen lassen.

Immerhin werde ich aber hin und wieder mal hellhörig, wenn das eine oder andere Resultat in das konstruierte Szenario zu passen scheinen. Vor ein paar Jahren kam mal ein Paper heraus, in dem darüber berichtet wurde, dass die Bausteine, aus denen sich Titan zusammenfügte, wohl doch nicht aus dem Saturnsystem stammen. Meine Frage war dann sofort die, ob Titan dann eventuell doch in das Saturnsystem migriert ist (und eingefangen wurde) ... ?

Na gut, ich verfolge solche News mit Aufmerksamkeit und denke mir dann mein Teil dazu ... ;i

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 2. Aug 2018, 17:12

ralfkannenberg hat geschrieben:
31. Jul 2018, 16:38
Betrachten wir nun die übrigen regulären Saturnmonde, und zwar diejenigen, deren Umlaufbahn innerhalb derjenigen des Titan verlaufen. Das sind Mimas, Enceladus, Tethys, Dione und Rhea. Ihre Durchmesser liegen zwischen knapp 400 km bis gut 1500 km und ihre Abstände vom Saturn betragen zwischen einem Drittel Erdmondabstand und eineinhalbfachem Erdmondabstand.

Bemerkenswerterweise verhält sich das Satellitensystem des Uranus völlig analog zu demjenigen der Saturnmonde von Mimas bis und mit Rhea: beide umfassen 5 Monde und ihre Durchmesser liegen zwischen 400 km bis gut 1500 km und ihre Abstände von ihrem Mutterplaneten betragen zwischen einem Drittel Erdmondabstand und eineinhalbfachem Erdmondabstand. Das sind die Miranda, Ariel, Umbriel, Oberon und die Titania, letztere nicht zu verwechseln mit dem grossen Saturnmond Titan.

Der analoge Teil des Neptunsystems scheint nur noch teilweise vorhanden zu sein, zumindest ist mit dem Mond Proteus ein "Pendent" vom Saturnmond Mimas und vom Uranusmond Miranda noch vorhanden, ehe dann aber schon der grosse Neptunmond Triton retrograd seine Runden zieht (siehe weiter unten im Beitrag)
Hallo zusammen,

ich habe im zweiten Beitrag den Neptunmond Proteus ergänzt.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 2. Aug 2018, 17:33

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 15:01
Na ja, soooo riesig ist der Zufallstreffer ja nun doch nicht, zumal ich den "Bahntausch" ursprünglich ja nicht mit mit einer periodischen Abfolge mehrerer Bahntausche zwischen Tethys und Dione verbunden hatte, sondern einen einzelnen gemeint hatte und diesen vom Szenario her lediglich mit dem verglichen hatte, was bei Janus/Epimetheus passiert.
Hallo ATGC,

das sind aber meiner Einschätzung nach verschiedene Prozesse.

Zudem ist mir unklar, warum Tethys und Dione hätten ihre Bahnen vertauschen sollen; das wäre vielleicht noch am ehesten während der Migration nach innen denkbar, dass dann der eine Mond den anderen dabei "überholt" hätte. Seltsam mutet aber an, dass dies nur im Saturnmond-System geschehen sein soll und letztlich auch nur, um Deine 2143-Verteilungsthese zu retten.

Und Du weisst schon: dabei werden Mimas und Enceladus ignoriert, obgleich es diese sind, die das Saturnmonde-System und das Uranusmonde-System so ähnlich machen und auch den armen Proteus als Überrest eines vergleichbaren und vom retrograd umlaufenden grossen Neptunmond Triton möglicherweise gestörten Neptunmonde-Systems erscheinen lassen, und zudem muss noch der Riesenmond Titan alternativ erklärt werden und auch Hyperion ignoriert warden, wobei mir persönlich letzteres - zumindest zum aktuellen Kenntnisstand - aufgrund der doch mittlerweile sehr grossen Abstände zum Mutterplaneten gar nicht so schwer fällt.

Wobei es übrigens im Neptunmonde-System "eigentlich" noch Platz hätte für ein Pendent zur Enceladus und zu Ariel, also zu einer "Platzziffer 2".


Wie auch immer: unter Annahme der Gültigkeit Deiner 2143-Verteilungsthese würde ich keinen Platztausch erwarten, sondern dass sich die Monde schon am richtigen Ort im richtigen Masseverhältnis gebildet hätten - die Monde sind ja vom zirkumplanetaren Disk entstanden und bei einer 2143-Verteilung würde ich eher erwarten, dass sich diese bereits zu Zeiten der Staubscheibe ausprägt, und zwar ganz banal deswegen, weil mir diese Staubscheibe einfacher verformbar erscheint als ein Platztausch: die Monde bzw. Protomonde dürften sich ja aus Masseansammlungen und nachfolgenden Kontraktionen bilden und wenn Deine 2143-Verteilungsthese richtig ist dann bilden sich diese Masseansammlungen schon am richtigen Ort aus.

Das ist jetzt natürlich heuristisch argumentiert, d.h. es kann sein, dass ein Nachrechnen oder eine Simulation hier wider meine Intuition ein anderes Ergebnis liefern würde.


ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 15:01
Aber egal, das Doppelpaar-Szenario war übrigens der Anlass, weshalb ich damals in typischer Crank-Manier im astronews-Forum aufgeschlagen bin. Hier ist mein Einstiegsbeitrag von vor 12 Jahren:

https://www.astronews.com/forum/showthr ... #post14872

Aus der Distanz liest sich das schon sehr "auffällig" ... :lol:
Mach' Dir nicht zuviel draus - wenn dieser netten Dame etwas nicht passt, schlägt sie notfalls vor, dass sich Callisto nicht im hydrostatischen Gleichgewicht befinden könnte.

An die Laien hier: die drei grössten Monde unseres Sonnensystems befinden sich in der Grössenordnung des innersten Planeten Merkur, zwei davon etwas grösser (Ganymed und Titan), einer von ihnen geringfügig kleiner (Callisto), aber immer noch in der fast 5000 km-Klasse. Kommt hinzu, dass Callisto auf den zahlreichen Sondenaufnahmen auch ziemlich rund aussieht ...


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 2. Aug 2018, 17:41

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 15:01
Immerhin werde ich aber hin und wieder mal hellhörig, wenn das eine oder andere Resultat in das konstruierte Szenario zu passen scheinen. Vor ein paar Jahren kam mal ein Paper heraus, in dem darüber berichtet wurde, dass die Bausteine, aus denen sich Titan zusammenfügte, wohl doch nicht aus dem Saturnsystem stammen. Meine Frage war dann sofort die, ob Titan dann eventuell doch in das Saturnsystem migriert ist (und eingefangen wurde) ... ?
Hallo ATGC,

hierzu empfehle ich einen Blick in die im Eröffnungsbeitrag zweite genannte Arbeit.

Natürlich schliesst das Dein Szenario nicht aus und zudem denke ich, dass das in dieser Arbeit beschriebene Szenario unvollsändig ist (siehe die drittgenannte Arbeit), aber wie auch immer: zumindest Proto-Titane, die dann immer wieder auf den Proto-Saturn abgestürzt sind, scheinen sich da schon gebildet zu haben.


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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 2. Aug 2018, 18:03

Hallo Ralf,
Zudem ist mir unklar, warum Tethys und Dione hätten ihre Bahnen vertauschen sollen ...
Das könnte ein Begleiteffekt des (hypothetischen) Titan-Einfangs gewesen sein, der natürlich die kleineren inneren Monde nach innen geschoben hätte und Iapetus nach außen. Einige noch kleinere Monde wären dann zu den Saturnringen zerbröselt.
Seltsam mutet aber an, dass dies nur im Saturnmond-System geschehen sein soll ...
In den anderen Mondsystemen haben wir keinen massereichen "Eindringling", so dass dort die ursprüngliche Anordnung erhalten geblieben ist. Beim Neptun hingegen hat Triton das komplette ursprüngliche Mondsystem nach außen gefegt - einschließlich Charon (das Pendant zu den Uranusmonden Ariel bzw. Umbriel), der bei Tritons ursprünglichen Paarkörper Pluto "kleben geblieben" ist.

Du siehst, es ergibt sich ein konsistentes Szenario einer dynamischen Epoche aus der Frühzeit des Sonnensystems. Dumm nur, dass es rein spekulativ ist ... :D

Viele Grüße!

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 2. Aug 2018, 19:00

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 18:03
Zudem ist mir unklar, warum Tethys und Dione hätten ihre Bahnen vertauschen sollen ...
Das könnte ein Begleiteffekt des (hypothetischen) Titan-Einfangs gewesen sein, der natürlich die kleineren inneren Monde nach innen geschoben hätte und Iapetus nach außen.
Hallo ATGC,

für einen eingefangenen Mond, und erst noch in dieser Grösse (korrekt: mit dieser Masse, also in der 3.Potenz) hat der Titan aber sehr schöne Bahndaten (Bahnneigung, Exzentrizität). Zudem braucht der da nicht viel wegzudrücken, denn für die inneren Monde hat es - wie man unschwer den anderen Mondsystemen entnehmen kann - mehr als genug Platz. Triton ja, der ist erdmond-nahe, aber Titan ist mehr noch als Ganymed dreimal weiter draussen.

Und den armen Japetus gleich dreimal weiter rauszuschieben ist ja nun wirklich auch nicht nötig, und ihm dabei noch seine Bahn um 15° wegzukippen ... - das Jupitersystem lehrt uns, dass da ein Callisto-Abstand mit schöner Umlaufbahn in der Planeten-Äquatorialebene über Jahrmilliarden stabil ist !

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 18:03
Einige noch kleinere Monde wären dann zu den Saturnringen zerbröselt.
Aber die Ringe entstehen doch nicht durch Zerbröselung von Monden - da würde ich doch viel grössere übrigbleibende Bruchstücke erwarten und nicht nur die Handvoll Schäferhund-Monde.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 18:03
Seltsam mutet aber an, dass dies nur im Saturnmond-System geschehen sein soll ...
In den anderen Mondsystemen haben wir keinen massereichen "Eindringling", so dass dort die ursprüngliche Anordnung erhalten geblieben ist.
Woher willst Du wissen, dass nicht auch sagen wir Ganymed "eingedrungen" ist ? Seine Bahn ist ebenso schön wie diejenige des Titan.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 18:03
Beim Neptun hingegen hat Triton das komplette ursprüngliche Mondsystem nach außen gefegt
Nicht ganz: Proteus ist noch da, so wie Mimas und Miranda da sind.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 18:03
- einschließlich Charon (das Pendant zu den Uranusmonden Ariel bzw. Umbriel), der bei Tritons ursprünglichen Paarkörper Pluto "kleben geblieben" ist.
Da musst Du mir jetzt helfen: Neptun, Pluto, Triton, Charon: wer ist da jetzt Paarkörper von wem und wo sind sie Deiner These nach entstanden ? Alle drei als Monde des Neptun, von denen es zwei "verjagt" hat, die dann aber zusammen entwichen sind ? Und irgendwie fehlt da noch ein vierter Mond.

Lass mich mal rechnen:
m(Pluto) = 13000 * 10^18 kg ---> (2)
m(Charon) = 1590 * 10^18 kg ---> (3)
m(Triton) = 21408 * 10^18 kg ---> (1)

Ein leichterer Körper als Charon klappt nicht - selbst wenn der Masse = 0 hätte, so wäre (1)+(4) viel grösser als (2)+(3).

In der Region ist Triton die grösste Masse, d.h. eine grössere Masse lässt sich nicht finden. Somit muss Triton auf der (1) und Charon auf der (4) liegen, d.h. (1)+(4) haben 22998 * 10^18 kg, also rund 23000 * 10^18 kg.

Somit ergibt sich die Masse des unbekannten 4.Körpers aus der Differenz von (1)+(4) minus der Plutomasse, d.h. der gesuchte Körper hat 10000 * 10^18 kg Masse. Die Eris kommt nicht in Frage, die ist zwar schwerer als der Pluto, aber weniger schwer als Triton, d.h. sie ist viel schwerer als die gesuchten 10000 * 10^18 kg (ihr Tabellenwert ist 16700 * 10^18 kg).

Anhand ihres Durchmessers sind die beiden nächst massereicheren Kandidaten die Makemake mit < 4400 * 10^18 kg und die "Snow White" mit 3800 * 10^18 kg, das reicht nicht. Bleibt als letzter Kandidat noch die Haumea; sie ist sogar wirklich schwerer als die "Snow White", doch auch sie bringt es nur auf 4000 * 10^18 kg.


Nehmen wir noch Dein Titan-Einfangs-Szenario, dann käme aber der Titan auf die (1):

m(Titan) = 134520 * 10^18 kg ---> (1)
m(Pluto) = 13000 * 10^18 kg ---> (3)
m(Charon) = 1590 * 10^18 kg ---> (4)
m(Triton) = 21408 * 10^18 kg ---> (2)

Aber auch das klappt nicht, den Titan wiegt deutlich mehr als alle drei anderen zusammen:

(1)+(4) = 136110 * 10^18 kg versus (2)+(3) = 34408 * 10^18 kg, da liegen wir um einen Faktor ~4 daneben.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 18:03
Du siehst, es ergibt sich ein konsistentes Szenario einer dynamischen Epoche aus der Frühzeit des Sonnensystems. Dumm nur, dass es rein spekulativ ist ... :D
Auch wenn ich Deine Formel anwende kriege ich es irgendwie nicht hin.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 2. Aug 2018, 20:34

Hallo Ralf,

ich hoffe, wir geraten nicht zu sehr ins Off Topic, wenn wir hier meine Privathypothese über Gebühr diskutieren, aber meinetwegen können wir das mal auf der rein spekulativen Ebene "durchspinnen" ...
Zudem braucht der da nicht viel wegzudrücken, denn für die inneren Monde hat es - wie man unschwer den anderen Mondsystemen entnehmen kann - mehr als genug Platz.
Ja, aber dieser Platz ist auch nötig, damit sich die inneren ursprünglich die Hauptmasse bildenden Monde noch auf stabilen Orbits neu sortieren konnten. Zum Glück für diese Monde hat sich die Titan-Umlaufbahn hinreichend weit weg stabilisiert. Dass dabei Iapetus nach außen weggedrückt worden ist, ist dann nur noch ein Nebeneffekt, der sich zwangsläufig einstellte.
Und den armen Japetus gleich dreimal weiter rauszuschieben ist ja nun wirklich auch nicht nötig, und ihm dabei noch seine Bahn um 15° wegzukippen ...
Das liegt dann möglicherweise daran, dass die Einpegelung des späteren Titan-Orbits wohl doch nicht so ganz perfekt gelungen ist, so dass die "Unwuchten" sich nach außen auf den Iapetus-Orbit ausgeglichen haben. Seien wir stattdessen froh, dass Iapetus überhaupt noch da ist, so dass die ursprüngliche Doppelpaarstruktur der Saturnmonde passgenau rekonstruierbar ist ... :wink:
das Jupitersystem lehrt uns, dass da ein Callisto-Abstand mit schöner Umlaufbahn in der Planeten-Äquatorialebene über Jahrmilliarden stabil ist !
Callisto hat aber kein vergleichbares Schwergewicht auf dem nächstinneren Orbit, sondern ein nahezu gleichgewichtiges, so dass hier die Störeffekte überschaubar bis gar nicht feststellbar sind (allerdings befindet sich Callisto auf einer geringen Auswärtsdrift, sie war also ursprünglich näher an Ganymed dran - möglicherweise sogar in einer 1 zu 2-Umlaufresonanz).
Aber die Ringe entstehen doch nicht durch Zerbröselung von Monden ...
Nicht? Ich dachte, Robin M. Canup hatte so etwas für einen Titan-großen Mond postuliert: Der Silikatkern ist in den Saturn gestürzt und der Eismantel hat sich als Ringsystem verteilt. Warum also nicht ein paar kleine Eismonde über die Roche-Grenze springen lassen, auf dass sie sich in ihre Einzelteile zerbröseln ... ? Und die Schäferhundmonde sind dann die etwas größeren Überreste, die zufällig in den passenden Resonanzen verblieben sind und den zerstäubten Rest in Form hielten. Zumindest denkbar, oder nicht?
Woher willst Du wissen, dass nicht auch sagen wir Ganymed "eingedrungen" ist ?
Wissen kann ich das nicht, aber die reguläre Struktur legt so etwas nicht nahe, da sich Ganymed hinsichtlich Masse und Größe optimal in die Anordnung der anderen drei Galileischen Monde einpasst. Folglich dürfte hier ein kausaler Zusammenhang bestehen, der auf eine gemeinsame Entstehung in dieser Struktur als Gesamtheit schließen lässt, statt auf ein nachträgliches Einfangen eines zufällig passgenauen Körpers, der dann das Doppelpaar in seinen wesentlichen Parametern komplettiert.
Nicht ganz: Proteus ist noch da ...
Ja richtig. Proteus hat es überstanden, dafür sieht er jetzt auch ziemlich verbeult aus, der arme ... :roll:
Da musst Du mir jetzt helfen: Neptun, Pluto, Triton, Charon: wer ist da jetzt Paarkörper von wem und wo sind sie Deiner These nach entstanden ?
O.K., das geht so:

Neptun ist der Paarkörper von Uranus. Wegen der regulären 2143-Anordnung und dem Umstand, dass Neptun massereicher ist als Uranus, belegt Neptun ursprünglich die Position (4) in der Masseverteilung und Uranus die Position (3), so dass Uranus ursprünglich der äußerste Planet gewesen ist und Neptun der nächstinnere. Aus diesem Grund hatte Neptun auch etwas massereichere Monde in seinem Mond-Doppelpaar als Uranus. Nach erfolgtem Bahntausch zwischen Neptun und Uranus gelangte Neptun in den Bereich der Zwergplaneten, da der Bahntausch zugleich mit einer weiteren Auswärtsdrift verbunden war, die Neptun jenseits des vorherigen Uranus-Orbits brachte.

Folge dieses Eindringens war zum einen die Entstehung der 2 zu 3 resonanten TNOs, zu denen auch Pluto gehört und zum anderen das Eindringen von Triton als einer dieser Zwergplaneten in das Neptunsystem. Da ich eine paarweise Entstehung auch für die äußeren Zwergplaneten annehme, nehme ich zugleich an, dass Pluto und Triton ursprünglich ein Paarsystem bildeten, welches sich im Verlauf der Nahbegegnung mit Neptun auflöste. Während Triton von Neptun auf einen retrograden Orbit eingefangen wurde, löste sich das ursprüngliche Doppelpaar der Neptunmonde auf.

Einer der beiden inneren Monde des ursprünglichen Doppelpaars war Charon. Seine Parameter (Radius ca. 600 km) passen im Vergleich zu den analogen inneren Uranusmonden (Ariel und Umbriel mit beides ca. 580 km Radius). Da Neptun - wie schon ausgeführt - etwas massereicher als Uranus ist, sind auch seine Monde etwas massereicher gewesen, so dass es sehr gut zusammenpasst. Die anderen drei ehemaligen Neptunmonde müssten folgende Parameter aufweisen: zum einen der ehemalige Zwilling Charons mit ca. 600 km Radius Größe, zum anderen die beiden massereicheren Zwillinge des Außenpaares mit ca. 800 km Radius.
Auch wenn ich Deine Formel anwende kriege ich es irgendwie nicht hin.
Ich hoffe, ich konnte Dir etwas behilflich sein. :)

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 2. Aug 2018, 21:50

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
ich hoffe, wir geraten nicht zu sehr ins Off Topic, wenn wir hier meine Privathypothese über Gebühr diskutieren, aber meinetwegen können wir das mal auf der rein spekulativen Ebene "durchspinnen" ...
Hallo ATGC,

nur ganz kurz (bin etwas in Zeitnot, weil ich noch irgendwann nach Hause möchte): momentan sind wir hier die einzigen und wie Du weisst bin ich gar kein Monde-Spezialist, d.h. ich habe momentan auch die Idee, dass wir Deine Thesen nutzen können, uns in diese Thematik einzuarbeiten.

Dabei geht es mir gar nicht primär darum, festzustellen, ob Deine These richtig oder falsch ist, als vielmehr ein "Gefühl" für dieses Thema zu bekommen und vielleicht aufgrund Deiner Vorhersagen bzw. Erklärungen Impulse für das Thema zu gewinnen.

Wenn das jemanden stört kann man das ganze immer noch in einen anderen Thread, den ich dann als eine Art "Review" Deiner Thesen ansehen werde, auslagern.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 00:34

Hallo ATGC,

momentan gelingt es mir nicht, zwischen der Lehrmeinung und Deiner Theorie in jedem Fall zu unterscheiden. Könntest Du das bitte labeln, d.h. dazuschreiben, ob ein Argument nun aus der Lehrmeinung folgt oder aus Deiner Theorie.
ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Zudem braucht der da nicht viel wegzudrücken, denn für die inneren Monde hat es - wie man unschwer den anderen Mondsystemen entnehmen kann - mehr als genug Platz.
Ja, aber dieser Platz ist auch nötig, damit sich die inneren ursprünglich die Hauptmasse bildenden Monde noch auf stabilen Orbits neu sortieren konnten.
Ich nehme mal an, dass das nun Deine Theorie ist, dass Mimas und Enceladus nicht mitgezählt werden - ok, deren Masse ist natürlich vernachlässigbar im Vergleich zu derjenigen von Tethys, Dione, Rhea und Japetus, und Titan auch nicht mitgezählt wird, weil er ja gemäss Deiner Theorie eingefangen wurde.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Zum Glück für diese Monde hat sich die Titan-Umlaufbahn hinreichend weit weg stabilisiert.
Ist dieses "hinreichend weit weg stabilisiert" durch irgendeine Lehrmeinung gedeckt ?

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Dass dabei Iapetus nach außen weggedrückt worden ist, ist dann nur noch ein Nebeneffekt, der sich zwangsläufig einstellte.
Ist das "nach außen Wegdrücken von Iapetus " durch irgendeine Lehrmeinung gedeckt ?

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Und den armen Japetus gleich dreimal weiter rauszuschieben ist ja nun wirklich auch nicht nötig, und ihm dabei noch seine Bahn um 15° wegzukippen ...
Das liegt dann möglicherweise daran, dass die Einpegelung des späteren Titan-Orbits wohl doch nicht so ganz perfekt gelungen ist, so dass die "Unwuchten" sich nach außen auf den Iapetus-Orbit ausgeglichen haben.
Und das ist nun vermutlich weder Lehrmeinung noch Deine Theorie sondern primär Dein Versuch, diese Situation zu plausibilisieren. Ich halte jetzt trotzdem mal dagegen und behaupte, dass dann Iapetus eine Bahnneigung < 1° haben müsste und weil er aber eine solche von 15° hat ein Mond einer früheren Generation ist, als die Achsenneigung des Saturn entsprechend der heutigen Umlaufbahn von Iapetus gelegen hat.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Seien wir stattdessen froh, dass Iapetus überhaupt noch da ist, so dass die ursprüngliche Doppelpaarstruktur der Saturnmonde passgenau rekonstruierbar ist ... :wink:
Na ja ... - lassen wir das für den Moment mal offen, d.h. Iapetus als äussersten Bestandteil des "Saturnmonde-Doppelpaares".

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
das Jupitersystem lehrt uns, dass da ein Callisto-Abstand mit schöner Umlaufbahn in der Planeten-Äquatorialebene über Jahrmilliarden stabil ist !
Callisto hat aber kein vergleichbares Schwergewicht auf dem nächstinneren Orbit
Vermutlich meinst Du hier etwas völlig anderes, denn es ist ja gerade die Callisto, die das Schwergewicht des Sonnensystems als Nachbartrabanten hat ;)

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
, sondern ein nahezu gleichgewichtiges, so dass hier die Störeffekte überschaubar bis gar nicht feststellbar sind (allerdings befindet sich Callisto auf einer geringen Auswärtsdrift, sie war also ursprünglich näher an Ganymed dran - möglicherweise sogar in einer 1 zu 2-Umlaufresonanz).
Es kommt also nicht auf die absolute Masse an, sondern irgendwie auf die Massendifferenz. Lehrmeinung oder Privattheorie?

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Aber die Ringe entstehen doch nicht durch Zerbröselung von Monden ...
Nicht? Ich dachte, Robin M. Canup hatte so etwas für einen Titan-großen Mond postuliert: Der Silikatkern ist in den Saturn gestürzt und der Eismantel hat sich als Ringsystem verteilt. Warum also nicht ein paar kleine Eismonde über die Roche-Grenze springen lassen, auf dass sie sich in ihre Einzelteile zerbröseln ... ? Und die Schäferhundmonde sind dann die etwas größeren Überreste, die zufällig in den passenden Resonanzen verblieben sind und den zerstäubten Rest in Form hielten. Zumindest denkbar, oder nicht?
:oops: ja, ich habe die Roche-Grenze in meiner Argumentation vergessen. Ein trivialer Fehler von mir ...

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Woher willst Du wissen, dass nicht auch sagen wir Ganymed "eingedrungen" ist ?
Wissen kann ich das nicht, aber die reguläre Struktur legt so etwas nicht nahe, da sich Ganymed hinsichtlich Masse und Größe optimal in die Anordnung der anderen drei Galileischen Monde einpasst. Folglich dürfte hier ein kausaler Zusammenhang bestehen, der auf eine gemeinsame Entstehung in dieser Struktur als Gesamtheit schließen lässt, statt auf ein nachträgliches Einfangen eines zufällig passgenauen Körpers, der dann das Doppelpaar in seinen wesentlichen Parametern komplettiert.
Guter Punkt; zwar ist das hier nicht die Lehrmeinung, aber dass da gerade ein passgenauer Trabant von aussen in das System an die richtige Stelle kommt ist nun wirklich nicht wahrscheinlich. Unabhängig von der Richtigkeit Deiner Theorie schliesse ich mich diesem Argument an.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Nicht ganz: Proteus ist noch da ...
Ja richtig. Proteus hat es überstanden, dafür sieht er jetzt auch ziemlich verbeult aus, der arme ... :roll:
Da ist Proteus aber beileibe kein Einzelfall und die Mimas hat da einen so grossen Krater, dass sie bei dieser Kollision wohl fast zerstört worden wäre. Und die Krater auf der Rhea, auf der Tethys und auf Japetus sind ja doch auch ziemlich gross ... - beim Saturn muss das also ziemlich heftig zu- und hergegangen sein.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Da musst Du mir jetzt helfen: Neptun, Pluto, Triton, Charon: wer ist da jetzt Paarkörper von wem und wo sind sie Deiner These nach entstanden ?
O.K., das geht so:

Neptun ist der Paarkörper von Uranus. Wegen der regulären 2143-Anordnung und dem Umstand, dass Neptun massereicher ist als Uranus, belegt Neptun ursprünglich die Position (4) in der Masseverteilung und Uranus die Position (3), so dass Uranus ursprünglich der äußerste Planet gewesen ist und Neptun der nächstinnere.
Hm ... - tatsächlich sehen 50% der Simulationen des Nizza-Modells einen solchen Platzwechsel vor.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Aus diesem Grund hatte Neptun auch etwas massereichere Monde in seinem Mond-Doppelpaar als Uranus.
Folgt das aus Deiner Theorie oder folgt das aus der Lehrmeinung ? - Es gibt ja Ansätze, die Gesamtmasse der Monde aus der Masse ihres Mutterplaneten abzuleiten.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Nach erfolgtem Bahntausch zwischen Neptun und Uranus gelangte Neptun in den Bereich der Zwergplaneten, da der Bahntausch zugleich mit einer weiteren Auswärtsdrift verbunden war, die Neptun jenseits des vorherigen Uranus-Orbits brachte.
Wann sind die Zwergplaneten Deiner Meinung nach dahin gekommen ?

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
Folge dieses Eindringens war zum einen die Entstehung der 2 zu 3 resonanten TNOs,
War das eine Folge davon ? Ich dachte, das wäre unabhängig davon passiert.

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
zu denen auch Pluto gehört
Deswegen heissen die ja auch Plutinos :)

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
und zum anderen das Eindringen von Triton als einer dieser Zwergplaneten in das Neptunsystem. Da ich eine paarweise Entstehung auch für die äußeren Zwergplaneten annehme, nehme ich zugleich an, dass Pluto und Triton ursprünglich ein Paarsystem bildeten,
Du sprichtst meistens von Doppelpaaren. Triton und Pluto bilden das eine Paar. Was ist das andere ?

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
welches sich im Verlauf der Nahbegegnung mit Neptun auflöste. Während Triton von Neptun auf einen retrograden Orbit eingefangen wurde, löste sich das ursprüngliche Doppelpaar der Neptunmonde auf.

Einer der beiden inneren Monde des ursprünglichen Doppelpaars war Charon. Seine Parameter (Radius ca. 600 km) passen im Vergleich zu den analogen inneren Uranusmonden (Ariel und Umbriel mit beides ca. 580 km Radius). Da Neptun - wie schon ausgeführt - etwas massereicher als Uranus ist, sind auch seine Monde etwas massereicher gewesen,
Deine Theorie oder Lehrmeinung oder beides ?

ATGC hat geschrieben:
2. Aug 2018, 20:34
so dass es sehr gut zusammenpasst. Die anderen drei ehemaligen Neptunmonde müssten folgende Parameter aufweisen: zum einen der ehemalige Zwilling Charons mit ca. 600 km Radius Größe, zum anderen die beiden massereicheren Zwillinge des Außenpaares mit ca. 800 km Radius.
Warum müssten sie das aufweisen ? Zudem ist das m.E. falsch, denn Proteus ist ja nach wie vor da. Und seine Bahn ist sehr schön, also kaum Bahnneigung und kaum Exzentrizität, und sie ist innen. Also sollte eigentlich Proteus der "Zwilling" von Charon sein, nur etwas kleiner.

Zudem verwendest Du nun den Radius - es ist aber die Masse, die hier von Bedeutung ist, nicht wahr ?


Nun zum äusseren Mondpärchen. Im Rahmen der regulären 2143-Anordnung kämen doch noch die Eris und ihr Mond als die beiden anderen Monde in Frage. Allerdings hat die Eris ein ziemlich hohes Perihel, während beim Weg-Scattern die Umlaufbahn zwar exzentrischer wird, jedoch der Körper wieder in die Nähe seines vorherigen Perihels zurückfällt. Da würde sich noch eher der zweitgrösste Plutino Orcus anbieten, sein Perihel liegt nur geringfügig ausserhalb der Neptunbahn. Er hat ebenfalls einen Mond namens Vanth, der mit bei 250 km Durchmesser liegen könnte, er wäre damit etwas kleiner als Proteus. Da er eher rötlich gefärbt ist, könnte seine Albedo allerdings niedriger sein, so dass bis zu 640 km im Durchmesser drinliegen könnten. Somit könnte er durchaus vergleichbar mit Proteus sein und eine reguläre 2143-Anordnung würde man mit diesen Unsicherheiten wohl auch locker hinkriegen.

Rechnen wir mal wieder ein bisschen:

Masse(Charon) = 1586 * 10^18 kg
Masse(Orcus) = 641 * 10^18 kg
Masse(Protheus) = 50.35 * 10^18 kg

Und nun gibt es zwei Fälle:
Fall 1: Masse(Proteus) > Masse(Vanth) => Masse(Vanth) = (641+50 - 1586) * 10^18 kg, das geht aber nicht auf, weil es kleiner als 0 ist
Fall 2: Masse(Proteus) < Masse(Vanth) => Masse(Vanth) = (1586+50 - 641) * 10^18 kg = knapp 1000 * 10^18 kg, was leider auch nicht aufgeht, weil er dann mehr Masse als sein Mutterplanet Orcus hätte.

Orcus und Vanth sind also wohl eher nicht die beiden anderen fehlenden Monde des Neptun.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von Frank » 3. Aug 2018, 07:34

Kleine Zwischenfrage für die Nichtspezialisten.
Ihr geht in eurer Diskussion also davon aus, dass die Entstehung der Mond Systeme einem Muster folgt?
Dieses Muster wird vornehmlich durch die Masse der Objekte bestimmt?

Frage zum Erde/Mond System.
Hier haben wir dann ja ein klassisches Zweikörpersystem.
Nehmen wir mal fiktiv an, die Erde würde einen Körper von der Größe Charons, auf einer Entfernung von ca 5 Mio km in eine Umlaufbahn zwingen. (einfangen.) als dreikörpersystem hätte das doch fatale Folgen für das Leben auf der Erde, oder?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 10:03

Frank hat geschrieben:
3. Aug 2018, 07:34
Kleine Zwischenfrage für die Nichtspezialisten.
Ihr geht in eurer Diskussion also davon aus, dass die Entstehung der Mond Systeme einem Muster folgt?
Dieses Muster wird vornehmlich durch die Masse der Objekte bestimmt?
Hallo Frank,

das ganze ist eigentlich mehr eine Einleitung, die auch Aspekte eines "Brainstorming" hat. Ich kann das insgesamt auch nicht wirklich steuern, weil mir das Know-How fehlt und ich mich da viel tiefer einlesen müsste, wozu mir aber die Zeit fehlt.

ATGC hatte vor Jahren mal - ich vermute aufgrund der empirischen Datenlage - eine These entworfen, dass die Positionen und die Massen der Monde ebenso wie der Planeten gewissen Mustern folgen, vermutlich etwas von der Titius-Bode'schen Reihe inspiriert, aber auch von den heutigen Daten der involvierten Objekte.

Er setzt also dieses Muster voraus und wo es abweicht sucht er nach Erklärungen, von denen es ja durchaus auch einige gibt: so haben Simulationen betreffend der Planetenmigration ergeben, dass in ~50% der Fälle die beiden Gasplaneten Uranus und Neptun ihren Platz getauscht haben. Oder beispielsweise 10% dieser Simulationen, dass es noch einen 5.Gasplaneten gab, der aus dem Sonnensystem herausgewandert ist und von dem Mike Brown ein bisschen die Hoffnung hat, dass er sein Planet Nine sein könnte.

Bisschen viele Konjunktive ...

Wie auch immer - mit solchen Platztauschen, die auch bei Monden stattfinden könnten, kann man natürlich jedes halbwegs vernünftige Muster erreichen. Ich persönlich hätte im Falle der Gültigkeit solcher Muster allerdings eher erwartet, dass sich die Masse des zirkumplanetaren Disk gerade an den vom Muster vorgegebenen Stellen kondensiert statt sich irgendwo zu kondensieren und dann über Platztausche zum Muster hin zu korrigieren.

Ich persönlich erhoffe mir von der Erörterung dieser Fragestellungen ein besseres Verständnis über die Entstehung der Monde, dabei ist es aber wichtig, dass man den Pfad der Plausibilität nich tverlässt und auf den Pfad der Willkürlichkeit gelangt.

Frank hat geschrieben:
3. Aug 2018, 07:34
Frage zum Erde/Mond System.
Hier haben wir dann ja ein klassisches Zweikörpersystem.
Nehmen wir mal fiktiv an, die Erde würde einen Körper von der Größe Charons, auf einer Entfernung von ca 5 Mio km in eine Umlaufbahn zwingen. (einfangen.) als dreikörpersystem hätte das doch fatale Folgen für das Leben auf der Erde, oder?
Das weiss ich nicht, es ist ja kein Absturz. 5 Millionen km sind 15-facher Mondabstand und Charon hat ein Drittel Monddurchmesser, ohne jetzt die Massen nachzuschlagen wäre das in der 3.Potenz (die Masse geht ja mit dem Volumen), somit hat Charon also rund 1/27.tel Erdmond-Masse.

Die Gravitation geht umgekehrt proportional mit dem Quadrat des Abstandes, das wäre dann also 15*15 = 225. Somit ware der Einfluss Charons ungefähr (1/27)*(1/225), also 1/(27*225) ~ 1/6000 Erdmond-Einfluss, also 6000 mal schwöcher als der Einfluss des Erdmondes.

Ich würde das nicht als dramatisch ansehen. Es wäre wohl primär ein ästhetischer Aspekt, dass man noch einen schönen zweiten Mond bewundern könnte.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 3. Aug 2018, 10:14

Hallo Ralf,

nun habe ich doch noch mal die Aufzeichnungen von damals hervorgekramt - na ja, auch mal schön, in den Erinnerungen zu schwelgen ... ;)
Ich nehme mal an, dass das nun Deine Theorie ist, dass Mimas und Enceladus nicht mitgezählt werden
Ja, diese beiden Monde gehören nicht zum massereichen Doppelpaar. Dennoch ist auffällig, dass Proteus beim Neptun, Miranda beim Uranus sowie Amalthea beim Jupiter auf ein analoges Muster hinweisen, das beim Saturn durch zwei Monde belegt ist. Ein Größenvergleich legt nahe, dass Mimas für sich genommen diese Position ursprünglich eingenommen hat, so dass Enceladus irgendwie erst nachträglich hinzugekommen sein muss (das ist nicht Lehrmeinung!):

Amalthea: r = 135 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Mimas: r = 198 km
Miranda: r = 236 km (Hier ist zu beachten, dass sich Miranda aus Kollisionstrümmern neu zusammengesetzt hat, so dass Anteile des Impaktors neu hinzugekommen sind. Daher ergibt sich jetzt ein höherer Radiuswert als ursprünglich vorhanden. Der ursprüngliche Wert lag möglicherweise in der Nähe von 210 km, was dem Wert für Proteus entspricht.)
Proteus: r = 210 km

Falls diese Annahme stimmt - also dass Enceladus nachträglich in das innere Saturnsystem gelangt ist - besteht möglicherweise ein Zusammenhang mit den Prozessen, die mit dem Titan-Einfang einhergingen. Das Vorliegen der bereits erwähnten ineinander verschachtelten 2 zu 1-Umlaufresonanzen (Mimas mit Tethys einerseits und Enceladus mit Dione andererseits) könnte auf orbitale Verschiebungsprozesse hindeuten, die mit dem ebenfalls angenommenen Bahntausch von Tethys mit Dione im Zusammenhang stehen.

Dass dies mit weiteren Prozessen einhergegangen sein dürfte, die sich zerstörerisch auf kleinere Monde ausgewirkt haben (wir hatten ja schon die Ringsystem-Entstehung ins Spiel gebracht), lässt sich eventuell aus dem (im Sonnensystem bislang einmaligen!) Vorhandensein von Trojanermonden in den Orbits von Tethys und Dione ableiten, die Relikte aus diversen Auflösungsprozessen sein könnten.
Ist dieses "hinreichend weit weg stabilisiert" durch irgendeine Lehrmeinung gedeckt ?
Ich gehe davon aus, dass das aus der Newtonschen Mechanik folgt, wobei ich jetzt nicht eingrenzen kann, wie weit "hinreichend weit" ist bzw. sein müsste. Prinzipiell bewirken aber größere Massen zugleich auch größere Verdrängungseffekte gravitativer Art. Oder anders: Ein Orbit eines massearmen Körpers, der zu nahe am Orbit eines massereichen Körpers liegt, ist auf Dauer instabil, so dass sich auf längere Sicht der Orbit des massearmen Körpers vom Orbit des massereichen Körpers entfernt.

Von daher verlagern sich die Orbits der kleineren Monde nach erfolgter Bahnstabilisierung Titans nach innen zum Saturn hin und der von Iapetus nach außen, wobei die Auswärtsdrift hier wegen des Fehlens weiterer großer Monde weiter reicht, bis ihn Saturn wieder abbremst und der Impuls, der Iapetus nach außen befördert hat, wieder ausgeglichen ist.
Ist das "nach außen Wegdrücken von Iapetus " durch irgendeine Lehrmeinung gedeckt ?
Auch hier kann ich nur auf Newtons Mechanik verweisen. Ich bin mir nicht sicher, aber ich glaube, das fällt unter den Komplex "elastischer Stoß". Allerdings bin ich mit den Berechnungen der Himmelsmechanik nicht so vertraut, dass ich das irgendwie nachrechnen könnte.
Ich halte jetzt trotzdem mal dagegen und behaupte, dass dann Iapetus eine Bahnneigung < 1° haben müsste ...
Gut, dann behaupte ich mal ganz keck, dass der Einfang von Titan nicht exakt komplanar (also exakt in der Äquatorebene Saturns) erfolgte, sondern etwas versetzt, so dass sich im Verlauf des Einfangprozesses die Bahnebene von Iapetus - der ja wesentlich masseärmer als Titan ist - verschoben hat. Der Swing by, den Titan ausgelöst hat, bewirkte zum einen, dass sich Titan in der Äquatorebene stabilisierte (dabei auch in Wechselwirkung mit den drei inneren Hauptgruppen-Monden) und Iapetus dafür die Äquatorebene verlassen musste.
weil er aber eine solche von 15° hat ein Mond einer früheren Generation ist, als die Achsenneigung des Saturn entsprechend der heutigen Umlaufbahn von Iapetus gelegen hat.
Das zu behaupten steht Dir selbstverständlich frei und ich habe überhaupt kein belastbares Argument, mit dem ich das entkräften könnte. ;)
denn es ist ja gerade die Callisto, die das Schwergewicht des Sonnensystems als Nachbartrabanten hat
Ja, aber Callisto ist ja selber bereits ein Schwergewicht, während Iapetus im Vergleich zu Titan eher als Leichtgewicht durchgehen dürfte.
Es kommt also nicht auf die absolute Masse an, sondern irgendwie auf die Massendifferenz. Lehrmeinung oder Privattheorie?
Auch hier wieder der Verweis auf Newtons Mechanik. Die Doppelpaare setzen sich aus ähnlich massereichen Körpern zusammen. Die Unterschiede zwischen masseärmstem Körper und massereichstem Körper liegen im einstelligen Faktorenbereich (Beispiel: Europa verglichen mit Ganymed. Der Masseunterschied beträgt etwa das Doppelte der Masse von Europa. Zwischen Tethys und Rhea beträgt der Masseunterschied knapp das Vierfache der Masse von Tethys. Zwischen Umbriel und Titania beträgt der Masseunterschied etwa das Dreifache der Masse von Umbriel.).

Ganz anders bei Titan. Hier beträgt der Masseunterschied ungefähr das Siebzigfache der Masse von Rhea bzw. Iapetus! Folglich treten hier im Verhältnis zu den Nachbarmonden viel größere gravitative Effekte auf als im Verhältnis zwischen Callisto und Ganymed.
beim Saturn muss das also ziemlich heftig zu- und hergegangen sein.
Ja, was möglicherweise mit dem Eindringen von Titan in Zusammenhang steht - zumindest was die riesigen Einschlagsbecken auf Iapetus betrifft ...
Folgt das aus Deiner Theorie oder folgt das aus der Lehrmeinung ?
Das folgt aus meinem Modell (oder meinetwegen Hypothese, aber bitte nicht "Theorie") ... :wink:

Meine Überlegungen dazu wie folgt:

Ich habe die Größen und Massen der jeweiligen Himmelskörper von Uranus und Saturn miteinander verglichen und festgestellt, dass sich ein Radienverhältnis von ca. 0,95 pro Einzelpaar sowie ein Masseverhältnis von ca. 0,8 pro Einzelpaar ergibt. Nehmen wir die Saturnmonde:

r(Tethys)/r(Dione) = 536 km/559 km = 0,96 ; m(Tethys)/m(Dione) = 0,6/1,1 = 0,56
r(Iapetus)/r(Rhea) = 718 km/764 km = 0,94 ; m(Iapetus)/m(Rhea) = 1,8/2,3 = 0,78

Und die Uranusmonde:

r(Ariel)/r(Umbriel) = 579 km/585 km = 0,99 ; m(Umbriel)/m(Ariel) = 1,17/1,35 = 0,87*
r(Oberon)/r(Titania) = 761 km/789 km = 0,96 ; m(Oberon)/m(Titania) = 3,0/3,5 = 0,86

* Da Ariel eine größere Masse als Umbriel hat, aber Umbriel einen geringfügig größeren Radius, ergeben sich die vertauschten Namen in den Verhältnissen.

Das Masseverhältnis von Tethys zu Dione weicht recht deutlich von den übrigen ab, aber im Schnitt ergibt sich ein Verhältnis von etwa 0,8 wenn man beide Mondsysteme berücksichtigt.

In Analogie ergibt sich folglich für die ursprünglichen Neptunmonde ebenfalls ein ähnliches Verhältnis in den Radien und Massen. Da Neptun ursprünglich an Position (4) gewesen ist - und somit den massereicheren Part des Planetenpaars gebildet hat - sollten dessen Monde also etwas größer und etwas massereicher als die von Uranus gewesen sein. Das Masseverhältnis zwischen Uranus und Neptun selber beträgt 0,848 und liegt damit in derselben Größenordnung wie das Masseverhältnis zwischen den Paarmonden.

Nehmen wir für die beiden inneren Uranusmonde den Wert von 580 km Radius und den Wert von 1,26*10^21 kg (arithmetisches Mittel aus den Massen von Ariel und Umbriel) als Fixwert, ergibt sich für die beiden ehemaligen inneren Neptunmonde ein Fixwert von 580 km / 0,95 = 610 km und ein Massewert von 1,26 / 0,8 = 1,58*10^21 kg. Die Werte für Charon betragen r = 604 km und m = 1,586*10^21 kg - also doch schon sehr passend.
Wann sind die Zwergplaneten Deiner Meinung nach dahin gekommen ?
Diese sind zeitgleich mit den Planeten entstanden. Wegen der geringeren Dichte der Scheibe konnten allerdings keine größeren Körper entstehen.
War das eine Folge davon ? Ich dachte, das wäre unabhängig davon passiert.
Die 2 zu 3-Resonanz konnte sich erst herausbilden, nachdem Neptun nach außen migriert ist. Die betreffenden Körper waren allerdings schon vorher da, das ist richtig.
Du sprichtst meistens von Doppelpaaren. Triton und Pluto bilden das eine Paar. Was ist das andere ?
Die Doppelpaare betreffen die massereichen Hauptgruppen - also die vier massereichsten Körper pro System. Darüber hinaus können sich weitere Paare bilden - Venus und Erde ist z.B. so ein Paar, aber eben auch bei den Zwergplaneten jenseits von Neptun schließe ich das nicht aus. Denkbar ist beispielsweise, dass auch Titan seinen Ursprung jenseits der Planeten hatte und dann später im Zuge der Neptunmigration nach innen abgelenkt worden ist.

Da auch Titan über einen Paarkörper verfügt haben sollte, spielte der möglicherweise eine Rolle beim Eindringen ins Saturnsystem, um den Drehimpuls Titans aufzunehmen, so dass Titan in Saturnnähe abbremsen konnte und gravitativ gebunden werden konnte, während der Titan-Zwilling wieder hinausgeworfen wurde. Ob es sich bei Titans Zwilling um den hypothetischen Kleinplaneten Theia handelte, der ursächlich für die Mondentstehung gewesen ist, kann ich nicht belegen, da entsprechende Simulationen mit Eiskörpern noch nicht vorliegen, aber falls es so gewesen sein sollte, dann hätten wir zugleich eine weitere mögliche Quelle des irdischen Wassers ...

Die Parameter für Titans hypothetischen Zwilling wären übrigens diese:

r = 2710 km ; m = 158,2*10^21 kg ; Wassereisanteil = 44,19*10^9 km^3

Infolge des Impakts hätten dann ca. 3 Prozent des Wassereises den Weg zur Erde zurück gefunden, während der Rest sich im interplanetaren Raum zerstreut hätte. Der Mond selber wäre komplett aus Mantelmaterial der Erde entstanden - vielleicht mit einigen wenigen Prozent des Silikatkerns des Impaktors.
Warum müssten sie das aufweisen ?
Wegen der oben schon erwähnten Masseverhältnisse und Radienverhältnisse.
Zudem verwendest Du nun den Radius - es ist aber die Masse, die hier von Bedeutung ist, nicht wahr ?
Ja, dann reiche ich die Massen noch nach. Charons Zwilling müsste sich um ca. 0,8 in der Masse unterscheiden, hätte also entweder 1,58*0,8 = 1,26*10^12 kg oder 1,58 / 0,8 = 1,97*10^21 kg. Die beiden größeren Ex-Monde müssten in etwa 4,1*10^21 kg aufweisen, wenn ich den Durchschnittswert der Massen der beiden äußeren Uranusmonde als Fixwert nehme.

Gesucht sind also TNOs, die in diesem Radienbereich sowie Massebereich liegen. Welche dafür in Frage kämen, weiß ich allerdings nicht. Deine Rechnung zum Ende kann ich leider nicht nachvollziehen.

Viele Grüße!

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 10:27

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Dennoch ist auffällig, dass Proteus beim Neptun, Miranda beim Uranus sowie Amalthea beim Jupiter auf ein analoges Muster hinweisen, das beim Saturn durch zwei Monde belegt ist.
Amalthea ???????

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 10:44

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Falls diese Annahme stimmt - also dass Enceladus nachträglich in das innere Saturnsystem gelangt ist - besteht möglicherweise ein Zusammenhang mit den Prozessen, die mit dem Titan-Einfang einhergingen. Das Vorliegen der bereits erwähnten ineinander verschachtelten 2 zu 1-Umlaufresonanzen (Mimas mit Tethys einerseits und Enceladus mit Dione andererseits) könnte auf orbitale Verschiebungsprozesse hindeuten, die mit dem ebenfalls angenommenen Bahntausch von Tethys mit Dione im Zusammenhang stehen.
Hallo ATGC,

Du weisst aber schon, dass die inneren Galilei'schen Jupitermonde auch so eine 2:1-Resonanz aufweisen, ohne dass es da zu orbitalen Verschiebungsprozessen kam, und dass Callisto zu Ganymed mit einer 3:7-Resonanz gar nicht weit davon entfernt ist, nicht wahr ?


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 3. Aug 2018, 10:48

Hallo Ralf,
Amalthea ???????
Ja, der einzige größere Jupitermond, der es geschafft hat, innerhalb der Io-Bahn zu überleben.
Du weisst aber schon, dass die inneren Galilei'schen Jupitermonde auch so eine 2:1-Resonanz aufweisen
Natürlich, aber dort gibt es keine Verschachtelungen von Resonanzen. Während Io und Europa eine 2:1-Resonanz haben, haben Tethys und Dione KEINE solche Resonanz, dafür haben beide - jeder für sich - Resonanzen mit einem der beiden inneren Monde (Tethys mit Mimas und Dione mit Enceladus, aber Mimas hat mit Enceladus wiederum KEINE Resonanz!).
dass Callisto zu Ganymed mit einer 3:7-Resonanz gar nicht weit davon entfernt ist
... aber sich möglicherweise von einer 3:6-Resonanz entfernt hat, was einer 1:2-Resonanz entspricht.

Viele Grüße!

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 11:55

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:48
Amalthea ???????
Ja, der einzige größere Jupitermond, der es geschafft hat, innerhalb der Io-Bahn zu überleben.
Hallo ATGC,

was heisst "grösser" ? Thebe ist auch über 100 km gross im Durchmesser, und Metis bringt es auch noch auf 60 km.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:48
Du weisst aber schon, dass die inneren Galilei'schen Jupitermonde auch so eine 2:1-Resonanz aufweisen
Natürlich, aber dort gibt es keine Verschachtelungen von Resonanzen. Während Io und Europa eine 2:1-Resonanz haben, haben Tethys und Dione KEINE solche Resonanz, dafür haben beide - jeder für sich - Resonanzen mit einem der beiden inneren Monde (Tethys mit Mimas und Dione mit Enceladus, aber Mimas hat mit Enceladus wiederum KEINE Resonanz!).
Natürlich haben sie eine Resonanz, die sind einfach nicht ganz so schön !

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:48
dass Callisto zu Ganymed mit einer 3:7-Resonanz gar nicht weit davon entfernt ist
... aber sich möglicherweise von einer 3:6-Resonanz entfernt hat, was einer 1:2-Resonanz entspricht.
Oder auch einer 4:8-Umlaufbahn-Resonanz ;)


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 3. Aug 2018, 12:58

Hallo Ralf,
was heisst "grösser" ?
in diesem Zusammenhang bedeutet "größer" so viel wie "in ähnlicher Größenordnung wie Mimas, zumindest aber deutlich größer als die anderen Brocken, die da noch herumkreuzen". Und wenn ich mir den Größenvergleich der vier inneren kleinen Jupitermonde anschaue, ergibt sich doch eine deutlich erkennbare Übergröße von Amalthea in Bezug auf Thebe oder Metis:

Bild

Quelle: http://www.first-moon.de/Graphics_big/11003.jpg
Natürlich haben sie eine Resonanz, die sind einfach nicht ganz so schön !
Na gut, aber man spricht üblicherweise von Resonanz, wenn damit ganzzahlige Verhältnisse gemeint sind, bei denen die ganzen Zahlen im niedrigen einstelligen Bereich liegen. Alles andere sind "krumme" Verhältnisse. Und zwischen Tethys und Dione besteht nun mal ein "krummes" Umlaufzeitenverhältnis, ebenso zwischen Mimas und Enceladus, während die Verschachtelungen [Mimas/Tethys und Enceladus/Dione] ein sauberes 2:1-Verhältnis ergeben, wie man es bei den Jupitermonden in den benachbarten Orbits vorfindet (Io/Europa und Europa/Ganymed).
Oder auch einer 4:8-Umlaufbahn-Resonanz ...
Ja, oder auch die ... :D

Viele Grüße!

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 13:24

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Ich nehme mal an, dass das nun Deine Theorie ist, dass Mimas und Enceladus nicht mitgezählt werden
Ja, diese beiden Monde gehören nicht zum massereichen Doppelpaar. Dennoch ist auffällig, dass Proteus beim Neptun, Miranda beim Uranus sowie Amalthea beim Jupiter auf ein analoges Muster hinweisen, das beim Saturn durch zwei Monde belegt ist. Ein Größenvergleich legt nahe, dass Mimas für sich genommen diese Position ursprünglich eingenommen hat, so dass Enceladus irgendwie erst nachträglich hinzugekommen sein muss (das ist nicht Lehrmeinung!):
Hallo ATGC,

momentan hat es ein bisschen den Eindruck, dass Du das "baukastenartig" zusammenfügst. Und wenn da irgendwie noch ein Mond fehlt, so greifst Du einfach auf nächst-kleinere Monde zurück, gibst denen ebenfalls das Attribut "grösserer Mond" und verwendest ihn zur Erhärtung Deiner Hypothese. Und wenn ein Mond zuviel da ist, dann kam er eben nachträglich ins System, auch wenn es sich um den zweitgrössten Mond des Sonnensystems handelt. Oder im Falle der Enceladus immerhin noch um den 6.-grössten Mond des Saturnsystems, also nicht grade irgend so ein Minimond.


Ich denke, an dieser Stelle ist es notwendig, zu spezifizieren, wann ein Mond als "grösserer Mond" mitgezählt werden darf. Ich persönlich verwende gerne das Kriterium der Einzelpunkte versus des Kontinuums, d.h. solange noch grössere Lücken zum nächst kleineren bzw. den nächst-kleineren Objekt(en) bestehen, ist die "Verteilung" bezüglich des Durchmessers noch diskret, und sobald nur noch kleine Lücken vorhanden sind, wird sie kontinuierlich. Der Grenzpunkt ist dann also der Durchmesser, ab dem ich einen Mond als "grösseren Mond" bezeichnen würde. Bei den Kuipergürtel-Planetoiden klappt das mit der absoluten Helligkeit sehr gut, bei den Monden ist das indes etwas schwieriger.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Amalthea: r = 135 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Mimas: r = 198 km
Miranda: r = 236 km (Hier ist zu beachten, dass sich Miranda aus Kollisionstrümmern neu zusammengesetzt hat, so dass Anteile des Impaktors neu hinzugekommen sind. Daher ergibt sich jetzt ein höherer Radiuswert als ursprünglich vorhanden. Der ursprüngliche Wert lag möglicherweise in der Nähe von 210 km, was dem Wert für Proteus entspricht.)
Proteus: r = 210 km
Sieht ein bisschen nach einem Trick aus, einen zu gross geratenen Mond trotzdem noch ins Schema zu pressen …

Ich erlaube mir, diese Liste zu ergänzen:
Thebe (Jupitermond): r = 58 km, etwa halb so gross wie Amalthea
Janus (Saturnmond): r = 101 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Epimetheus (Saturnmond, Co-Orbital-Partner von Janus): r = 65 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Puck (Uranusmond): r = 81 km
Portia (Uranusmond): r = 68 km
Larissa (Neptunmond): r = 108 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Galatea (Neptunmond): r = 102 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Despina (Neptunmond): r = 90 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Thalassa (Neptunmond): r = 54 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)
Naiad (Neptunmond): r = 48 km (größter Radius, da der Mond unregelmäßig geformt ist)

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Falls diese Annahme stimmt - also dass Enceladus nachträglich in das innere Saturnsystem gelangt ist - besteht möglicherweise ein Zusammenhang mit den Prozessen, die mit dem Titan-Einfang einhergingen. Das Vorliegen der bereits erwähnten ineinander verschachtelten 2 zu 1-Umlaufresonanzen (Mimas mit Tethys einerseits und Enceladus mit Dione andererseits) könnte auf orbitale Verschiebungsprozesse hindeuten, die mit dem ebenfalls angenommenen Bahntausch von Tethys mit Dione im Zusammenhang stehen.
Ich fürchte, hier hast Du viele Freiheitsgrade …, so dass das zwar möglich sein könnte, aber weder widerlegt noch erhärtet werden kann. Ein Ansatz in einer solchen Situation könnte sein, mit Wahrscheinlichkeiten zu operieren, d.h. wie wahrshceinlich ist es, dass der zweitgrösste Mond des Sonnensystems und noch ein mittelgrosser Mond des Saturnsystems und noch Bahntausch – Du weisst, dass man diese "und" multiplizieren muss und dass das Produkt zweier sehr kleiner Zahl eine quadratisch kleinere Zahl ist ! Wenn die Zahl genügend klein ist dann addieren sich die Zehnerpotenzen und soviel Platz nach "unten" ist da nicht: selbst die Wahrshceinlichkeit, dass sich alle menschen bislang geirrt haben und die Summe der natürlichen Zahlen 2+3 keineswegs die natürliche Zahl 5 ergibt, liegt nur bei O(-27) !

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Dass dies mit weiteren Prozessen einhergegangen sein dürfte, die sich zerstörerisch auf kleinere Monde ausgewirkt haben (wir hatten ja schon die Ringsystem-Entstehung ins Spiel gebracht), lässt sich eventuell aus dem (im Sonnensystem bislang einmaligen!) Vorhandensein von Trojanermonden in den Orbits von Tethys und Dione ableiten, die Relikte aus diversen Auflösungsprozessen sein könnten.
Diese Trojanermonde könnten doch auch bei der Entstehung dorthin geraten sein und sich nicht erst als Trümmer dort versammelt haben.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Ist dieses "hinreichend weit weg stabilisiert" durch irgendeine Lehrmeinung gedeckt ?
Ich gehe davon aus, dass das aus der Newtonschen Mechanik folgt, wobei ich jetzt nicht eingrenzen kann, wie weit "hinreichend weit" ist bzw. sein müsste. Prinzipiell bewirken aber größere Massen zugleich auch größere Verdrängungseffekte gravitativer Art. Oder anders: Ein Orbit eines massearmen Körpers, der zu nahe am Orbit eines massereichen Körpers liegt, ist auf Dauer instabil, so dass sich auf längere Sicht der Orbit des massearmen Körpers vom Orbit des massereichen Körpers entfernt.

Von daher verlagern sich die Orbits der kleineren Monde nach erfolgter Bahnstabilisierung Titans nach innen zum Saturn hin und der von Iapetus nach außen, wobei die Auswärtsdrift hier wegen des Fehlens weiterer großer Monde weiter reicht, bis ihn Saturn wieder abbremst und der Impuls, der Iapetus nach außen befördert hat, wieder ausgeglichen ist.
Ist das "nach außen Wegdrücken von Iapetus " durch irgendeine Lehrmeinung gedeckt ?
Auch hier kann ich nur auf Newtons Mechanik verweisen. Ich bin mir nicht sicher, aber ich glaube, das fällt unter den Komplex "elastischer Stoß". Allerdings bin ich mit den Berechnungen der Himmelsmechanik nicht so vertraut, dass ich das irgendwie nachrechnen könnte.
Also "offen": grundsätzlich auf der Lehrmeinung basierend, aber diese Plausibilisierung müsste noch genauer überprüft werden.

Ich persönlich schätze die Situation so ein, dass es solche Prozesse tatsächlich gibt, sie aber andere Ursachen haben, also nicht als Beweis eines eingefangenen massereicheren Körpers geeignet sind. Es sind ja Migrationen von Satelliten hin zum Mutterplaneten und weg vom Mutterplaneten bekannt und da ist es dann schon schwierig zu beurteilen, was jetzt genau die Ursache hierfür ist.

Grundsätzlich sehe ich keine Notwendigkeit für die inneren Monde, weiter nach innen zu wandern, denn im sehr ähnlichen Uranussystem gibt es keinen eingedrungenen massereichen Mond und trotzdem ist die Satellitenverteilung sehr ähnlich derjenigen im Saturnsystem innerhalb und mit der Rhea-Bahn.

Anders stellt sich das ganze im Neptunsystem dar - da ist wirklich ein grösserer Mond offensichtlich eingedrungen.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Ich halte jetzt trotzdem mal dagegen und behaupte, dass dann Iapetus eine Bahnneigung < 1° haben müsste ...
Gut, dann behaupte ich mal ganz keck, dass der Einfang von Titan nicht exakt komplanar (also exakt in der Äquatorebene Saturns) erfolgte, sondern etwas versetzt, so dass sich im Verlauf des Einfangprozesses die Bahnebene von Iapetus - der ja wesentlich masseärmer als Titan ist - verschoben hat. Der Swing by, den Titan ausgelöst hat, bewirkte zum einen, dass sich Titan in der Äquatorebene stabilisierte (dabei auch in Wechselwirkung mit den drei inneren Hauptgruppen-Monden) und Iapetus dafür die Äquatorebene verlassen musste.
Ich denke, es lohnt sich dieses Szenario in einem seperaten Beitrag näher anzuschauen.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
weil er aber eine solche von 15° hat ein Mond einer früheren Generation ist, als die Achsenneigung des Saturn entsprechend der heutigen Umlaufbahn von Iapetus gelegen hat.
Das zu behaupten steht Dir selbstverständlich frei und ich habe überhaupt kein belastbares Argument, mit dem ich das entkräften könnte. ;)
Na doch, es gibt schon Argumente, die das Szenario als "willkürlich" qualifizieren können: Iapetus ist gross, er ist weit weg und somit eher Störungen ausgesetzt. Zudem - und das macht den Fall problematisch - ist er ein Einzelfall und entzieht sich somit jeder statistischen Plausibilisierung.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
denn es ist ja gerade die Callisto, die das Schwergewicht des Sonnensystems als Nachbartrabanten hat
Ja, aber Callisto ist ja selber bereits ein Schwergewicht, während Iapetus im Vergleich zu Titan eher als Leichtgewicht durchgehen dürfte.
Eben, deswegen hatte ich ja auch geschrieben:
ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Es kommt also nicht auf die absolute Masse an, sondern irgendwie auf die Massendifferenz. Lehrmeinung oder Privattheorie?
Auch hier wieder der Verweis auf Newtons Mechanik. Die Doppelpaare setzen sich aus ähnlich massereichen Körpern zusammen. Die Unterschiede zwischen masseärmstem Körper und massereichstem Körper liegen im einstelligen Faktorenbereich (Beispiel: Europa verglichen mit Ganymed. Der Masseunterschied beträgt etwa das Doppelte der Masse von Europa. Zwischen Tethys und Rhea beträgt der Masseunterschied knapp das Vierfache der Masse von Tethys. Zwischen Umbriel und Titania beträgt der Masseunterschied etwa das Dreifache der Masse von Umbriel.).

Ganz anders bei Titan. Hier beträgt der Masseunterschied ungefähr das Siebzigfache der Masse von Rhea bzw. Iapetus! Folglich treten hier im Verhältnis zu den Nachbarmonden viel größere gravitative Effekte auf als im Verhältnis zwischen Callisto und Ganymed.
Hier führst Du aber stillschweigend eine neue physikalische Grösse ein, denn die Gravitationskräfte dürften zwischen zwei massereichen Körpern am grössten sein. Bei den Monden unseres Sonnensystems sind somit die absolut grössten Gravitationskräfte zwischen Ganymed und Callisto zu erwarten. Du aber redest von "gravitativen Effekten", also einer Grösse, bei der die Masse des Partnerkörpers ebenfalls in die Rechnung einfliesst. Letztlich stellt sich hier die Frage, ob M1+M2 ~ M1 ist, wie bei massearmen Partnern, oder aber M1+M2 ~ 2*M1 bei zwei ungefähr gleich massereichen Partnern.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
beim Saturn muss das also ziemlich heftig zu- und hergegangen sein.
Ja, was möglicherweise mit dem Eindringen von Titan in Zusammenhang steht - zumindest was die riesigen Einschlagsbecken auf Iapetus betrifft ...
Aber drei der inneren Monde haben doch auch so riesige Einschlagbecken …

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Folgt das aus Deiner Theorie oder folgt das aus der Lehrmeinung ?
Das folgt aus meinem Modell (oder meinetwegen Hypothese, aber bitte nicht "Theorie") ... :wink:
Ja ok, wir betreiben hier ja nicht Methodik-Lehre. Ich verwende diese Begriffe momentan synonym; zwar sollte eine Theorie formelmässig etwas besser ausgearbeitet sein, aber es ist nicht zu übersehen, dass Du Dir dazu schon sehr viele und auch sehr qualifizierte Gedanken gemacht hast.


Die übrigen Inhalte Deines Beitrages werde ich später näher anschauen – dieser Beitrag ist nun schon lang genug geworden.

Deine nachfolgende Rechnung werde ich vorerst nicht kommentieren, sondern als richtig annehmen und weiter darauf aufbauen.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 13:37

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Ja, dann reiche ich die Massen noch nach. Charons Zwilling müsste sich um ca. 0,8 in der Masse unterscheiden, hätte also entweder 1,58*0,8 = 1,26*10^12 kg
Hallo ATGC,

Du meinst sicherlich 1,26*10^21 kg, nicht wahr ?


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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 16:03

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Meine Überlegungen dazu wie folgt:

Ich habe die Größen und Massen der jeweiligen Himmelskörper von Uranus und Saturn miteinander verglichen und festgestellt, dass sich ein Radienverhältnis von ca. 0,95 pro Einzelpaar sowie ein Masseverhältnis von ca. 0,8 pro Einzelpaar ergibt. Nehmen wir die Saturnmonde:

r(Tethys)/r(Dione) = 536 km/559 km = 0,96 ; m(Tethys)/m(Dione) = 0,6/1,1 = 0,56
r(Iapetus)/r(Rhea) = 718 km/764 km = 0,94 ; m(Iapetus)/m(Rhea) = 1,8/2,3 = 0,78

Und die Uranusmonde:

r(Ariel)/r(Umbriel) = 579 km/585 km = 0,99 ; m(Umbriel)/m(Ariel) = 1,17/1,35 = 0,87*
r(Oberon)/r(Titania) = 761 km/789 km = 0,96 ; m(Oberon)/m(Titania) = 3,0/3,5 = 0,86

* Da Ariel eine größere Masse als Umbriel hat, aber Umbriel einen geringfügig größeren Radius, ergeben sich die vertauschten Namen in den Verhältnissen.

Das Masseverhältnis von Tethys zu Dione weicht recht deutlich von den übrigen ab, aber im Schnitt ergibt sich ein Verhältnis von etwa 0,8 wenn man beide Mondsysteme berücksichtigt.
Hallo ATGC,

ich muss bislang noch irgendetwas übersehen haben: Deine Hypothese macht also eine Aussage sowohl über die Radien als auch über die Massen ?

Ist das empirisch anhand der Datenlage oder hast Du dafür auch physikalische Gründe ? - Oder nimmt man einfach dieselbe Dichte an und rechnet das dann in die 3.Potenz um ?

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
In Analogie ergibt sich folglich für die ursprünglichen Neptunmonde ebenfalls ein ähnliches Verhältnis in den Radien und Massen.
Warum eigentlich: ist das eine Art Postulat, dass diese 2143-Verteilung für alle Planeten- und Mondsysteme gültig sein soll ?

Und ebenfalls noch nicht verstanden habe ich Deine Annahme, dass bei massereicheren Planeten auch die Monde massereicher zu erwarten sind, und zwar – habe ich das richtig gelesen – um denselben Faktor ?

In der Literatur wird sogar so etwas beschrieben, aber ich habe das noch nicht nachgelesen, wie da der genaue Zusammenhang lautet.


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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 16:37

Hallo ATGC,

machen wir hier einmal weiter:
ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Wann sind die Zwergplaneten Deiner Meinung nach dahin gekommen ?
Diese sind zeitgleich mit den Planeten entstanden. Wegen der geringeren Dichte der Scheibe konnten allerdings keine größeren Körper entstehen.
ok
ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
War das eine Folge davon ? Ich dachte, das wäre unabhängig davon passiert.
Die 2 zu 3-Resonanz konnte sich erst herausbilden, nachdem Neptun nach außen migriert ist. Die betreffenden Körper waren allerdings schon vorher da, das ist richtig.
Ist das Lehrmeinung oder ist das Deine Vermutung ? Beachte dabei, dass es sehr viele Plutinos gibt und da sind auch einige massereiche (was Kuipergürtel-Planetoiden anbelangt) dabei.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Du sprichtst meistens von Doppelpaaren. Triton und Pluto bilden das eine Paar. Was ist das andere ?
Die Doppelpaare betreffen die massereichen Hauptgruppen - also die vier massereichsten Körper pro System. Darüber hinaus können sich weitere Paare bilden - Venus und Erde ist z.B. so ein Paar
Was ist mit Merkur und Mars ?

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
, aber eben auch bei den Zwergplaneten jenseits von Neptun schließe ich das nicht aus.
Allerdings sind hier die Abstände riesig.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Denkbar ist beispielsweise, dass auch Titan seinen Ursprung jenseits der Planeten hatte und dann später im Zuge der Neptunmigration nach innen abgelenkt worden ist.
Ist das wirklich denkbar ? Titan ist viel grösser als die Top 3 des Kuipergürtel, wenn man zu ihnen den grossen retrograd umlaufenden Neptunmond Triton dazu zählt.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Da auch Titan über einen Paarkörper verfügt haben sollte, spielte der möglicherweise eine Rolle beim Eindringen ins Saturnsystem, um den Drehimpuls Titans aufzunehmen, so dass Titan in Saturnnähe abbremsen konnte und gravitativ gebunden werden konnte, während der Titan-Zwilling wieder hinausgeworfen wurde. Ob es sich bei Titans Zwilling um den hypothetischen Kleinplaneten Theia handelte, der ursächlich für die Mondentstehung gewesen ist, kann ich nicht belegen, da entsprechende Simulationen mit Eiskörpern noch nicht vorliegen, aber falls es so gewesen sein sollte, dann hätten wir zugleich eine weitere mögliche Quelle des irdischen Wassers ...

Die Parameter für Titans hypothetischen Zwilling wären übrigens diese:

r = 2710 km ; m = 158,2*10^21 kg ; Wassereisanteil = 44,19*10^9 km^3

Infolge des Impakts hätten dann ca. 3 Prozent des Wassereises den Weg zur Erde zurück gefunden, während der Rest sich im interplanetaren Raum zerstreut hätte. Der Mond selber wäre komplett aus Mantelmaterial der Erde entstanden - vielleicht mit einigen wenigen Prozent des Silikatkerns des Impaktors.
Du kannst noch weitere mittlerweile zerstörte Impaktoren heranziehen, denn so ganz von alleine dürfte der Uranus nicht "umgefallen" sein.

Weiss man eigentlich, warum der Saturn ebenfalls eine recht stark geneigte Rotationsachse hat ?

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Warum müssten sie das aufweisen ?
Wegen der oben schon erwähnten Masseverhältnisse und Radienverhältnisse.
Zudem verwendest Du nun den Radius - es ist aber die Masse, die hier von Bedeutung ist, nicht wahr ?
Ja, dann reiche ich die Massen noch nach.
Das kann ich auch selber ausrechnen; nochmal um sicher zu gehen: Du vermutest Zusammenhänge im Radius und in der Masse, nicht wahr ?

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Charons Zwilling müsste sich um ca. 0,8 in der Masse unterscheiden, hätte also entweder 1,58*0,8 = 1,26*10^12 kg
vermutlich 1,26*10^21 in der Potenz

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
oder 1,58 / 0,8 = 1,97*10^21 kg. Die beiden größeren Ex-Monde müssten in etwa 4,1*10^21 kg aufweisen, wenn ich den Durchschnittswert der Massen der beiden äußeren Uranusmonde als Fixwert nehme.

Gesucht sind also TNOs, die in diesem Radienbereich sowie Massebereich liegen. Welche dafür in Frage kämen, weiß ich allerdings nicht.
Viele kommen hier nicht in Frage, an sich diejenigen, die einen Durchmesser von über 1000 km haben. Das sind neben dem Pluto und Charon noch die Eris, "Snow White", Makemake, Haumea, Sedna, Quaoar und Orcus. Beachte aber, dass mit Ausnahme der Sedna alle mindestens einen Mond haben, der da auch noch irgendwie dahingekommen sein muss.

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Deine Rechnung zum Ende kann ich leider nicht nachvollziehen.
Mir war Dein zusätzlicher Zusammenhang der Radien nicht bewusst, so dass ich mich auf die Massen konzentriert habe. Da diese Körper aber doch eher vergleichbare Dichten haben entspricht die Umrechnung von Radius zur Masse einer 3.Potenz.

Als Kandidaten habe ich einen TNO genommen, der gross ist und ein tiefes Perihel hat, das ist der Plutino Orcus. Und als Partner seinen Mond. Letzteres ist offenbar falsch, wodurch aber dann noch zusätzlich erklärt werden muss, woher Orcus seinen Mond bekommen hat.

Hier habe ich mal im vorletzten Absatz ein bisschen gerechnet, in Deinem Massebereich liegen wohl noch am ehesten Makemake, Haumea und die "Snow White". Allerdings haben alle drei mindestens einen Mond.


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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ralfkannenberg » 3. Aug 2018, 17:24

ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Ja, diese beiden Monde gehören nicht zum massereichen Doppelpaar. Dennoch ist auffällig, dass Proteus beim Neptun, Miranda beim Uranus sowie Amalthea beim Jupiter auf ein analoges Muster hinweisen, das beim Saturn durch zwei Monde belegt ist. Ein Größenvergleich legt nahe, dass Mimas für sich genommen diese Position ursprünglich eingenommen hat, so dass Enceladus irgendwie erst nachträglich hinzugekommen sein muss (das ist nicht Lehrmeinung!):
ATGC hat geschrieben:
3. Aug 2018, 10:14
Gut, dann behaupte ich mal ganz keck, dass der Einfang von Titan nicht exakt komplanar (also exakt in der Äquatorebene Saturns) erfolgte, sondern etwas versetzt, so dass sich im Verlauf des Einfangprozesses die Bahnebene von Iapetus - der ja wesentlich masseärmer als Titan ist - verschoben hat. Der Swing by, den Titan ausgelöst hat, bewirkte zum einen, dass sich Titan in der Äquatorebene stabilisierte (dabei auch in Wechselwirkung mit den drei inneren Hauptgruppen-Monden) und Iapetus dafür die Äquatorebene verlassen musste.
Hallo ATGC,

nun kommen wir also mal auf die Situation beim Saturn zu sprechen.

Gemäss Deiner Hypothese gilt:
(1) Titan wurde eingefangen
(2) Enceladus wurde eingefangen
(3) die Umlaufbahn von Iapetus wurde beim Einfang vom Titan um 15° geneigt

Betrachten wir nun einmal die heutige Faktenlage:
(1) Titan umläuft den Saturn in dessen Äquatorialebene
(2) Enceladus umläuft den Saturn in dessen Äquatorialebene
(3) die Umlaufbahn von Iapetus ist um 15° geneigt

Zusätzlich beobachten wir:
(4) Mimas umläuft den Saturn in dessen Äquatorialebene
(5) Tethys umläuft den Saturn in dessen Äquatorialebene
(6) Dione umläuft den Saturn in dessen Äquatorialebene
(7) Rhea umläuft den Saturn in dessen Äquatorialebene

Somit hat der Einfang des Titan zur Folge, dass
(1) er selber genau (!!) in der Äquatorialebene des Saturn seine neue Umlaufbahn zieht
(2) auch Enceladus seine neue Umlaufbahn genau (!!) in der Äquatorialebene des Saturn zieht
(3) sämtliche grösseren inneren Monde keinerlei nennenswerte Neigung ihrer Umlaufbahnen erleiden
(4) die Umlaufbahn des dreimal weiter entfernten Iapetus eine Neigung um 15° erleidet

Sei des weiteren noch erwähnt, dass ide Wahrscheinlichkeit, dass Titan gerade im richtigen Winkel ankam auch nicht gerade sehr hoch ist, und dass gleich beide, also Titan und Enceladus im richtigen Winkel ankamen, nochmals deutlich geringer ist.


Worauf ich hinaus möchte: dieses Einfangszenario mit den oben beschriebenen Konsequenzen erscheint mir sehr unwahrscheinlich.


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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 3. Aug 2018, 17:32

Hallo Ralf,
Du meinst sicherlich 1,26*10^21 kg, nicht wahr ?
Ja, selbstverständlich.
momentan hat es ein bisschen den Eindruck, dass Du das "baukastenartig" zusammenfügst.
Dem kann ich nicht widersprechen - zumindest was den Anschein betrifft. Ich sehe es so: Da gibt es eine ursprüngliche reguläre Struktur, die sich aus den gegenwärtigen Verhältnissen rekonstruieren lässt, und da gibt es dann lokale Abweichungen von dieser Struktur, so dass ich mir Gedanken machen muss, wie es zu den Abweichungen gekommen sein mag. Auf dem Weg nach Lösungen grase ich das Umfeld ab und suche mir die Dinge zusammen, die sich sinnvoll in ein Szenario einfügen lassen.

Die Dinge, die nicht passen, betrachte ich zunächst als Anomalie und überlege mir später, ob sie sich noch sinnvoll einfügen lassen können bzw. ob sie relevant genug sind, um sie bei bestimmten Szenarien zu berücksichtigen. Dabei fallen die Kleinmonde bzw. Kleinstmonde in der Regel raus, weil sie hier nichts bestätigen oder widerlegen könnten.
gibst denen ebenfalls das Attribut "grösserer Mond" und verwendest ihn zur Erhärtung Deiner Hypothese.
Na ja, das mit Amalthea ist nun kein zentraler Bestandteil meiner Hypothese, sondern illustriert lediglich den Umstand, dass Mimas, Miranda und Proteus möglicherweise analoge Entwicklungsstadien der Zusammenballung des inneren Bereichs zu einem einzelnen größeren Mond darstellen könnten. Amalthea würde dann diese Funktion im Jupitersystem übernehmen, aber wenn das nicht so wäre, würde damit das massereiche Doppelpaar nicht betroffen sein.

Auch wenn Mimas und Enceladus für dieses Prinzip repräsentativ sein sollten - also die Entstehung von zwei größeren Monden im Innenbereich - ließe sich eine Analogie zu Amalthea und Thebe beim Jupiter und zu den beiden Monden im Uranussystem, die sich später zum Einzelmond Miranda verbacken haben, herstellen. Für Proteus finden wir möglicherweise ebenfalls noch einen etwas größeren Mond, der diese Funktion erfüllen könnte. Nereide ist zu weit draußen, würde von den Abmessungen her aber ganz gut passen. Vielleicht geht da ja noch was ...

Das ist also kein zentraler Punkt, sondern eher ein beiläufiger Aspekt meines Modells.
Ich denke, an dieser Stelle ist es notwendig, zu spezifizieren, wann ein Mond als "grösserer Mond" mitgezählt werden darf.
Vielleicht ist es praktikabel, sich auf die Monde zu beschränken, die "rund" genug sind, also im Saturnsystem alles was größer als Mimas ist - einschließlich Mimas selber - und im Uranussystem die fünf bereits genannten Monde Miranda bis Oberon. Neptun hat dann nur noch Proteus und Triton und Jupiter die vier Galileischen Monde.
Ich fürchte, hier hast Du viele Freiheitsgrade …, so dass das zwar möglich sein könnte, aber weder widerlegt noch erhärtet werden kann.
Ich weiß, aber ich wollte hier ja ohnehin nur rein spekulativ das Szenario "durchspinnen" und keine Wahrscheinlichkeitsabschätzungen vornehmen oder gar irgendwelche himmelsmechanischen Berechnungen durchführen. Dazu sehe ich mich nicht in der Lage und erwarte auch nicht, dass mir hier jemand diese Arbeit abnimmt.
Diese Trojanermonde könnten doch auch bei der Entstehung dorthin geraten sein und sich nicht erst als Trümmer dort versammelt haben.
Ja, dem steht prinzipiell nichts entgegen, aber es ist dennoch ziemlich merkwürdig, dass so etwas nur im Saturnsystem anzutreffen ist und nicht in den anderen Mondsystemen. Weiterhin hebt sich das breite und stark strukturierte Ringsystem Saturns von den Ringsystemen der anderen drei Gasplaneten ab, so dass hier möglicherweise ein Zusammenhang besteht.
Also "offen": grundsätzlich auf der Lehrmeinung basierend, aber diese Plausibilisierung müsste noch genauer überprüft werden.
Ja, so kann man es treffenderweise bezeichnen.
Ich persönlich schätze die Situation so ein, dass es solche Prozesse tatsächlich gibt, sie aber andere Ursachen haben, also nicht als Beweis eines eingefangenen massereicheren Körpers geeignet sind.
Nein, ein Beweis ist das nicht, aber es könnte ein Indiz sein, sofern es himmelsmechanisch nicht ausgeschlossen ist.
trotzdem ist die Satellitenverteilung sehr ähnlich derjenigen im Saturnsystem innerhalb und mit der Rhea-Bahn.
Die Saturnmonde sind relativ zur Planetenmasse näher dran als die Uranusmonde. Außerdem ist die Lücke zwischen Umbriel und Titania im Verhältnis gesehen größer als die zwischen Dione und Rhea. Also hat im Saturnsystem eine Art Verdichtung der Orbits stattgefunden, während im Uranussystem der Urzustand noch relativ stabil erhalten geblieben ist.

Verhältnis Planetenmasse Saturn/Uranus = 568.510/86.849 = 6,55

Abstand Tethys zu Saturn = 294.660 km

Umlaufgeschwindigkeit Tethys = 11,35 km/s

Abstand Ariel zu Uranus = 190.900 km

Umlaufgeschwindigkeit Ariel = 5,51 km/s

Relativ gesehen ist Tethys näher an Saturn positioniert, so dass eine etwa doppelt so hohe Umlaufgeschwindigkeit nötig ist wie die von Ariel in vergleichbarer Position bei Uranus. Vergleichen wir die Umlaufgeschwindigkeiten von Rhea mit Titania, ergibt sich:

Rhea = 8,48 km/s

Titania = 3,87 km/s

Die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen Tethys und Rhea einerseits und Ariel und Titania andererseits ergeben diese Werte:

Tethys - Rhea: 11,35 km/s - 8,48 km/s = 2,87 km/s
Ariel - Titania: 5,51 km/s - 3,87 km/s = 1,64 km/s

Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Saturnmonden ist größer als die zwischen den analogen Uranusmonden, was darauf verweist, dass Tethys im Vergleich zu Rhea tiefer im Gravitationstrichter drin ist als Ariel im Vergleich zu Titania.

Die Abstandsdifferenzen zeigen folgendes:

Rhea - Tethys = 527.040 km - 294.660 km = 232.380 km
Titania - Ariel = 436.300 km - 190.900 km = 245.400 km

Zwischen Ariel und Titania besteht ein größerer Abstand als zwischen Tethys und Rhea, aber die Umlaufgeschwindigkeiten fallen im Saturnsystem steiler ab als im Uranussystem. Also haben wir im Saturnsystem die gedrängteren Verhältnisse vorliegen, was auf eine Konzentrierung der Orbits schließen lässt, die mit einem Einfangszenario Titans im Zusammenhang stehen könnte.

Nun zur Lücke zwischen Umbriel und Titania verglichen mit der Lücke zwischen Dione und Rhea.

Abstandsdifferenz zwischen Umbriel und Titania = 436.300 km - 266.300 km = 170.000 km
Abstandsdifferenz zwischen Dione und Rhea = 527.040 km - 377.000 km = 150.040 km

Die Abstandsdifferenz zwischen Umbriel und Titania beträgt etwa zwei Drittel des Abstandes von Umbriel zu Uranus.
Die Abstandsdifferenz zwischen Dione und Rhea beträgt hingegen nur etwa zwei Fünftel des Abstandes von Dione zu Saturn.

Auch hier also ein Indiz für eine Verdichtung der Orbits zum Saturn hin.

Sicher: Auf den ersten Blick sind die Ähnlichkeiten nicht zu übersehen, aber wenn man sich die Bahnparameter etwas genauer anschaut, zeigen sich doch Hinweise für Prozesse, die im Saturnsystem abgelaufen sind, welche im Uranussystem offenbar ausgeblieben sind.
Du aber redest von "gravitativen Effekten", also einer Grösse, bei der die Masse des Partnerkörpers ebenfalls in die Rechnung einfliesst.
Ich dachte, das war im Vorfeld schon klar gewesen. Es ist doch offensichtlich, dass Titan einfacher einen Nachbarmond abdrängen kann, der viel masseärmer ist, weil dessen Trägheit hier nicht wirklich Paroli bieten kann. Bei etwa gleichmassigen Partnern hebt sich die Swing by Wirkung weitgehend auf, so dass die orbitalen Änderungen geringer sind als bei einer relativ nahen Begegnung von Titan mit Iapetus.
Aber drei der inneren Monde haben doch auch so riesige Einschlagbecken …
Ja, das ist ja auch kein Widerspruch. Iapetus hat aber mehrere, während die anderen jeweils nur eins haben ...
dieser Beitrag ist nun schon lang genug geworden.
Ja, meiner inzwischen auch wieder. Vielleicht schaue ich heute Abend noch mal kurz rein. Falls nicht, dann lesen wir morgen Vormittag wieder voneinander.

Bis dahin erst mal viele Grüße!

EDIT: Auch Deine beiden neuen Beiträge nehme ich mir später vor. Heute wird es dafür etwas knapp.

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von Herr5Senf » 3. Aug 2018, 20:06

Ich kann zwar Eurer Diskussion kaum folgen,
aber habt Ihr bedacht, daß fast alle großen Monde gebunden rotieren,
heißt sie sind auf die heutigen Positionen migriert bis die Rotation "aufgehört" hat.
Dieser Drehimpulseffekt mit dem Planeten ist ggf. gering? durch Resonanzen gestört wurden.

Grüße Dip

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Re: Entstehung von Monden im Sonnensystem

Beitrag von ATGC » 4. Aug 2018, 11:38

Hallo Ralf,

jetzt habe ich etwas mehr Zeit, so dass ich auf Deine Nachfragen eingehen kann. Bei all dem sollte man jedoch im Hinterkopf behalten, dass das alles vor über zehn Jahren von mir zurechtkonstruiert worden ist. Nicht dass da noch jemand annehmen wird, dass ich dieses Modell heute immer noch offensiv bewerbe. Inzwischen habe ich doch einen recht großen Abstand dazu gewonnen, so dass ich meine Überlegungen von damals zwar hier zur Sprache bringe, mich aber hier nicht darauf festnageln lasse, hier irgendwelche handfesten Belege zu präsentieren, für deren Richtigkeit ich dann auch einstehen müsste.

Für so ein Unterfangen wäre mir die Angelegenheit dann doch zu zeitaufwändig und anstrengend und nicht der Mühe wert, da ja offensichtlich doch alles sehr vage im spekulativen Raum zu schweben scheint. Ich betrachte das hier lediglich als lockere Unterhaltung und nicht als Vortrag vor einem Prüfungsausschuss, der am Ende darüber befindet, wie das alles zu beurteilen ist. Dass das in wesentlichen Teilen alles recht willkürlich zusammengestellt worden ist, um aus der feststellbaren komplementären Masseverteilung der massereichen Doppelpaare ein Szenario darum herum zu entwickeln, ist mir inzwischen durchaus bewusst und muss nicht eigens noch mal herausgearbeitet werden.

Der wissenschaftliche Wert meines Modells ist dementsprechend niedrig anzusehen, so dass ich mich hier nicht darauf versteife, hier unbedingt recht haben zu wollen. Ich bin damals vor knapp zwölf Jahren zwar in typischer Crank-Manier im astronews-Forum aufgeschlagen, habe aber sehr schnell gemerkt, dass man mit Überzeugtsein allein nicht sehr weit kommt, wenn die präsentierten Fakten bei kritischer Nachfrage ihre Belegkräftigkeit nicht unter Beweis stellen. Und da ich mich nach wie vor als lernfähig einschätze, beurteile ich mein Modell heute mit viel größerer Gelassenheit als damals, als ich noch mit einer gewissen emotionalen Anteilnahme dabei war. Machen wir also ganz locker weiter wie bisher ...
Ist das empirisch anhand der Datenlage oder hast Du dafür auch physikalische Gründe ?
Ich hatte, als ich damit anfing, mir darüber Gedanken zu machen, sowohl die Radien wie auch die Massen miteineinander verglichen. Physikalisch würde ich hierzu anmerken, dass die Paarkörper aus etwa demselben Material entstanden sind, so dass sie etwa dieselbe Dichteverteilung aufweisen und daher ein Zusammenhang zwischen Masse und Radius vorhanden ist. Das geht merkwürdigerweise tatsächlich in den Doppelpaaren auf:

Die Dichte von Körper (2) ist stets größer als die Dichte von Körper (1), so dass die Massen sich stärker voneinander unterscheiden als die Radien.

Schauen wir uns dazu das innere Paar der Jupitermonde an:

Io als Körper (2) hat eine Dichte von 3,56 kg/dm^3 und einen Radius von 1821 km.
Europa als Körper (1) hat eine Dichte von 3,01 kg/dm^3 und einen Radius von 1561 km.

Das Masseverhältnis von Europa zu Io beträgt 48,0 / 89,3 = 0,54
Das Radienverhältnis von Europa zu Io beträgt 1561 km /1821 km = 0,86
Das Dichteverhältnis von Europa zu Io beträgt 3,01 / 3,56 = 0,8455

Für das Saturnsystem ergibt sich:

Dione als Körper (2) hat eine Dichte von 1,48 kg/dm^3 und einen Radius von 562 km.
Tethys als Körper (1) hat eine Dichte von 0,97 kg/dm^3 und einen Radius von 533 km.

Das Masseverhältnis von Tethys zu Dione beträgt 0,62 / 1,10 = 0,56
Das Radienverhältnis von Tethys zu Dione beträgt 533 km / 562 km = 0,95
Das Dichteverhältnis von Tethys zu Dione beträgt 0,97 / 1,48 = 0,6554

Im Uranussystem haben wir größere Ungenauigkeiten bezüglich der Fehlertoleranz der Daten. Hier ergibt sich:

Ariel als Körper (2) hat eine Dichte von 1,66 und einen Radius von 579 km.
Umbriel als Körper (1) hat eine Dichte von 1,39 und einen Radius von 585 km.

Das Masseverhältnis von Umbriel zu Ariel beträgt 1,17 / 1,35 = 0,867
Das Radienverhältnis von Ariel zu Umbriel beträgt 579 km / 585 km = 0,99
Das Dichteverhältnis zwischen Umbriel und Ariel beträgt 1,39 / 1,66 = 0,837

Wegen der größeren Fehlertoleranz könnten sich hier auch andere Werte ergeben, die das Masseverhältnis und dann auch das Dichteverhältnis näher in Richtung 0,8 rücken würden (oder aber in Richtung 0,9).

Bei den Körpern (3) und (4) des Außenpaares ergeben sich ähnliche Verhältnisse, die ich aber jetzt nicht noch mal eigens hier hinschreiben möchte. Körper (4) ist jedenfalls stets etwas dichter als Körper (3), so dass auch hier eine größere Übereinstimmung in den Radienverhältnissen zu finden ist als in den Masseverhältnissen. Die Radienverhältnisse nähern sich bei 0,95 an und die Masseverhältnisse bei 0,85 in den Außenpaaren der Hauptgruppen an. Aus diesen Ableitungen ergeben sich dann die Folgerungen, die ich für die hypothetischen Neptunmonde angestellt hatte - mit dem Resultat, dass Charon exakt in dieses Muster passt.
Warum eigentlich: ist das eine Art Postulat, dass diese 2143-Verteilung für alle Planeten- und Mondsysteme gültig sein soll ?
Es ist eine Folgerung aus den zuvor angestellten Vergleichen bei den drei verfügbaren Satellitensystemen. Ich habe das dann zur Arbeitshypothese gemacht.
Deine Annahme, dass bei massereicheren Planeten auch die Monde massereicher zu erwarten sind, und zwar – habe ich das richtig gelesen – um denselben Faktor ?
Ja, auch das ist eine Arbeitshypothese, die ich als Schlussfolgerung aus der Datenanalyse aufgestellt hatte.
Ist das Lehrmeinung oder ist das Deine Vermutung ?
Das wird wohl Lehrmeinung sein, denn die Entstehung einer Population von TNOs, die sich in einer 2:3-Resonanz mit Neptun befindet, kann ja erst abgelaufen sein, nachdem sich der Bahntausch mit Uranus ereignet hat und Neptun daraufhin nach außen migriert ist und die betreffenden TNOs dann in die Resonanz gebracht hat. Wie sich das mit den übrigen TNOs sortiert hat, die sich nicht in dieser Resonanz befinden, weiß ich nicht. Dazu sagt mein Modell auch nichts aus.
Was ist mit Merkur und Mars ?
Denkbar ist hier, dass Mars und Merkur ursprünglich auch ein Paar waren, aber später getrennte Wege gingen. Der im Verhältnis zum Eisenkern sehr dünne Silikatmantel von Merkur ist möglicherweise das Resultat eines großen Impakts, der einen Teil des Mantels abgetragen hat, so dass der Ur-Merkur in seinen Masse- und Radius-Proportionen möglicherweise in etwa den angenommenen Verhältnissen von 0,95 (Radien) und 0,85 (Massen) verglichen mit Mars beschaffen war.

Über die Art und Weise der Auftrennung dieses Planetenpaares habe ich mir allerdings noch keine Szenarien ausgedacht. Eine Zeit lang dachte ich, dass Merkur der äußere Zwilling von Mars gewesen ist und später durch Jupiter nach innen abgedrängt wurde. Das Relikt des vermuteten Impakts wäre dann der heutige Asteroidengürtel, aber davon habe ich dann wieder Abstand genommen, weil die Zusammensetzung des Asteroidengürtels nicht dem einer abgesprengten Silikathülle entspricht.
Allerdings sind hier die Abstände riesig.
Ja, aber da die ursprünglichen Planetenorbits näher beieinander gewesen sind als heute, waren die Abstände jenseits des Ur-Uranus (der damals der äußerste Planet gewesen ist) möglicherweise nicht ganz so riesig, so dass sich dort noch einiges an Material zu relativ großen Körpern verklumpen konnte. In dieser dem Ur-Uranus am nächsten gelegenen Region vermute ich dann auch die Entstehung der Körper, von denen Titan der letzte erhaltene ist.
Titan ist viel grösser als die Top 3 des Kuipergürtel, wenn man zu ihnen den grossen retrograd umlaufenden Neptunmond Triton dazu zählt.
Ja, aber wenn infolge der Neptunmigration diese größten Brocken auf einen Kollisionskurs abgelenkt worden sind, sind sie nicht mehr auszumachen - es sei denn als Einfangkörper wie bei Titan oder Triton. Falls Pluto der einstige Paarkörper von Triton gewesen ist, hätten wir noch ein greifbares Relikt dieses Vorgangs, während der ehemalige Titan-Zwilling verschwunden ist - eventuell als Theia sogar bis hierher gelangt ist ...
so ganz von alleine dürfte der Uranus nicht "umgefallen" sein.
Die Frage ist, ob Uranus tatsächlich umgefallen ist. Warum könnte er nicht schon immer so umgekippt gewesen sein? Es könnte z.B. sein, dass sich bereits die Entstehung des Uranus in umgekippten Zustand vollzogen hat - ja, dass die Entstehung von Uranus überhaupt erst in Gang gesetzt wurde, nachdem durch einen lokalen Einfluss auf die protoplanetare Scheibe ein Teilbereich derselben ins Kippen geraten ist. Dann entfällt die Notwendigkeit, sich das Kippen der Mondbahnebene mit zu erklären, da diese ja zeitgleich mit dem bereits gekippten Uranus in dessen Äquatorebene entstanden ist.

Nur so eine Anregung von mir ...
Weiss man eigentlich, warum der Saturn ebenfalls eine recht stark geneigte Rotationsachse hat ?
Ich weiß es nicht, aber wenn ich mir dessen Achsneigung mit den Achsneigungen der anderen Planeten vergleiche (Erde, Mars, Neptun), scheint das der Normalfall zu sein, der sich zu 50 Prozent bei allen Planeten realisiert hat. Bei den anderen Planeten haben wir entweder (so gut wie) gar keine Achsneigung (Jupiter, Merkur, Venus - hier aber retrograd!) oder eine bei 90 Grad (Uranus). Also egal was da passiert ist (bei Saturn spielt vielleicht auch die Gravitation von Jupiter noch eine Rolle, der ja auch die Marsachse zum Taumeln bringen soll), es muss nicht notwendigerweise auf Impakte zurückgehen. Wie auch immer, es ist ein anderes Thema, in das ich mich jetzt nicht vertiefen möchte.
Worauf ich hinaus möchte: dieses Einfangszenario mit den oben beschriebenen Konsequenzen erscheint mir sehr unwahrscheinlich.
Das ist mir bewusst, aber ein besseres habe ich nicht im Angebot. Wenn wir zugestehen, dass Enceladus doch vor Ort entstanden ist und nicht eingefangen worden ist, vereinfacht sich das Szenario etwas, aber das präzise Einschwenken von Titan als massereicher Körper ist für sich genommen bereits ein extrem unwahrscheinliches Szenario, das ein extrem fein aufeinander abgestimmtes Wirken von Kräften in Wechselwirkung mit den betroffenen Monden erfordert, so dass ich mich in der Tat immer wieder aufs neue darüber wundere, dass es offenbar doch geklappt zu haben scheint.

Aber das ist ja das Schöne an der Natur: Man findet immer wieder einen Anlass zum Staunen! Das ist bei der Beschäftigung mit den Umständen der Entstehung des Lebens nicht anders: Man kann sich nur wundern, dass es am Ende dann doch irgendwie geklappt hat, obwohl die Ausgangsbedingungen eigentlich nicht so vielversprechend gewesen sind. Und dass dann noch Lebewesen wie wir entstanden sind, die sich qualifiziert darüber Gedanken machen können, worüber wir uns wundern, stellt für sich genommen ein noch größeres Wunder dar.

Vielleicht können wir unsere Diskussion zu meinem Modell so ausklingen lassen und uns fortan darüber Gedanken machen, wie die Entstehung der Monde aus etablierter wissenschaftlicher Sicht erklärt wird. Das ist nämlich auch hochspannend ...

Viele Grüße!

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