Planetenbillard als Mondfabrik

18. Oktober 2012, 22:11

Aktuelle Studien beleuchten die Entstehungsgeschichte der Trabanten von Saturn und Erde

Bern - Zahlreiche Monde, die um Planeten in unserem Sonnensystem kreisen, sind offenbar durch apokalyptische Kollisionen entstanden. Dies legen mehrere neue Studien von Forschern aus der Schweiz und den USA nahe. Das Sonnensystem hatte in der Zeit der Entstehung mehr mit den Verhältnissen auf einem planetaren Billardtisch gemein als mit der heutigen Ordnung in den Planetenbahnen: Umherfliegende Himmelskörper krachten in die Planeten oder ineinander, das abgesplitterte Material wurde in Umlaufbahnen geschleudert und verdichtete sich zu Trabanten.

"Diese Satelliten-Kollisionen sind Prozesse, die nicht sehr gut verstanden sind", sagte Andreas Reufer von der Universität Bern in einer Mitteilung zu seiner Studie. "Die Computermodellierung eröffnet neue Möglichkeiten, um die Planeten-Entstehung zu verstehen."

Ein solches Szenario hat Reufer nun zusammen mit Erik Asphaug von der University of California in Santa Cruz (UCSC) für die ungewöhnlichen, mittelgroßen Eis-Monde des Saturns modelliert. Sie veröffentlichen die Arbeit demnächst im Fachblatt "Icarus".

Titan als Impaktfolge

Demnach wuchs der riesige Saturn-Mond Titan durch etliche gewaltige Kollisionen auf seine erstaunliche Größe, die 50 Prozent größer ist als die unseres Mondes. "Jeder Einschlag kombinierte die Massen der kollidierenden Körper und setzte zugleich eine Familie von mittelgroßen Monden frei", so Asphaug in einer Mitteilung der UCSC zitiert.

Ihr Computermodell legt nahe, dass Saturn seine Satelliten auf ähnliche Weise erhalten hat wie die Sonne ihre Planeten: Bei den Kollisionen könnten eisreiche Spiralarme entstanden sein, die sich durch die Gravitation zu Eisklumpen verdichteten, welche in Größe und Zusammensetzung dem halben Dutzend mittelgroßer Saturn-Monde gleichen, schreibt die UCSC.

Auch der Mond der Erde stammt wohl aus so einer gewaltigen galaktischen Kollision. Forschende der Universität Harvard haben ebenfalls mit einem Computermodell die Theorie geprüft, dass das Material des Mondes einst Teil der Erde war und durch eine Kollision abgetrennt wurde, wie sie am Freitag im Fachblatt "Science" berichten.

Zwei-Stunden-Tag

Damit sei endlich das Rätsel gelöst, warum sich die Erde und der Mond in Zusammensetzung und Chemie so stark glichen, so Matija Cuk und Sarah Stewart. Ihrem Modell zufolge rotierte die Erde vor dem Einschlag viel schneller als heute, und ein Tag dauerte nur zwei oder drei Stunden.

Bei so einer schnellen Rotation könnte ein Einschlag laut Cuk und Stewart genug Erdmaterial weggeschleudert haben, um den Mond zu bilden. Ihrer Theorie zufolge bremste die wechselwirkende Schwerkraft der Himmelskörper die Erde danach auf ihre heutige Geschwindigkeit ab.

Die Resultate widerlegen laut "Science" endgültig die Theorie, dass der Mond aus dem Material eines marsgroßen Planeten besteht, der vor 4,5 Milliarden Jahren in die Erde gekracht ist. Dies war die Idee, die der "Giant-Impact"-Theorie ab den 1980er-Jahren Vorschub leistete. Doch sie passt nicht zu späteren Gesteinsanalysen, die eine ähnliche Zusammensetzung von Erde und Mond aufzeigten. Erst mit heutigen Methoden konnte dieser Widerspruch gelöst werden.

Wenig Zink in Mondmeteoriten

Unterstützung erhalten die neuen Theorien zur Mondentstehung von einer weiteren Studie, die am Donnerstag im Fachblatt "Nature" vorgestellt wurde. Darin berichten US-Astronomen, dass im Mondgestein, das die Apollo-Missionen mitgebracht hatten, sowie in Mondmeteoriten viel zu wenig des flüchtigen Elements Zink vorkommt.

Die Analysen mit modernsten Massenspektrometern legen laut den Forschern nahe, dass das Zink im planetaren Maßstab verdampft sein muss. Nur ein "gewaltiges Schmelzereignis" könnte genug Hitze dafür liefern, schreiben die Autoren. Und dafür könnte eine gigantische planetare Kollision verantwortlich gewesen sein. (red, APA, 18.10.2012)

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kann mir jemand nach der lektüre des artikels erklären, worin der große unterschied zwischen den beiden theorien besteht?

ich bin genauso schlau als wie zuvor, ich tor.

der mond entstammt mit sicherheit keiner "galaktischen" kollision, sondern einer kollision in unserem sonnensystem.

himmelskörper "krachen" in planeten, aber die alte "giant impact" theorie, wo auch was krachte, wird für ungültig erklärt, es gilt die neue "giant impact" theorie (science abstract), die aber auch nicht erläutert wird.

es wird ein computermodell "geprüft", aber das ergebnis der prüfung verheimlicht. dafür gibts eine schlußfolgerung.

und daß ein mond die rotation eines planeten bewirkt, das haben sich die genannten auch nicht selbst ausgedacht.

nicht daß ich die forschungsarbeit schmälern möchte, aber nach diesem artikel frage ich mich:

wos woa jetzt die leistung?

galaktisch im sinne von ururgroß !

ups, statt "die rotation" muß es natürlich "die verlangsamung der rotation", nämlich durch die gezeitenkräfte, die zw planet und mond herrschen, heißen

ich sags euch, es war ein riesiger eisbrocken wasser außerhalb unseres sonnensystems.
das erklärt auch den ursprung des wassers.

das erklärt gar nix

Von einem Eisbrocken löst sich aber kaum ein Stück Planet und sammelt sich in der Umlaufbahn zu einem Mond, wie dem Unseren, mit sehr ähnlichem Gestein*.

Und wo ist dann der Himmelskörper geblieben, der in die Erde gekracht ist?

Ist der sofort Richtung NiFe-Kern gewandert, dass man keine Spuren mehr von ihm findet? Oder verdampft? Oder doch homogen verteilt auf Erde und Mond, und daher gleichen sich die Zusammensetzungen?

Der Artikel beantwortet keine Fragen, meines Erachtens...

der himmelskörper ist jetz auf erde und mond verteilt.

OK, aber inwiefern muss dann die frühere Theorie ad acta gelegt werden, die doch ungefähr das aussagt?

so wie ich das gelesen habe, kann ich keine großen unterschiede in den beiden theorien erkennen.

... aus einer gewaltigen galaktischen Kollision

sind dann Winzlinge wie Mond & Erde entstanden?

Wieviele hunderttausend Sonnenmassen waren denn beteiligt an dieser Nanoapokolypse?

Wieso Winzlinge?

Die Erde ist ein mittelgroßer Planet (der größte Steinplanet im Sonnensystem).

Unser Mond ist ein besonders großer Mond. Immerhin der fünftgrößte im ganzen Sonnensystem.

Nach welchem Maßstab sollen Erde und Mond "Winzlinge" sein? Wollen Sie Planeten und Monde etwa mit Sternen vergleichen?

Ich nicht, aber der Autor offensichtlich.

"Apokalyptisch" und "galaktisch" stammt ja nicht von mir - und an einer galaktischen Apokalypse werden doch wohl auch ein paar Kugelsternhaufen, Schwarze Löcher und haufenweise andere Sonnensysteme beteilgt gewesen sein, ansonsten wäre es bloß ein Ereignis in einem einzigen unbedeutenden Sonnensystem: Einem von mehr als hundert Milliarden Systemen alleine in unserer Heimatgalaxis.

Tut mir leid, aber ich halte die Wortwahl für unangebracht.

Also "Large Impact" statt " "Giant-Impact"?

Und das wird als neue Theorie postuliert?

Wurde nicht eigentlich nur die eine schnellere Eigendrehung angenommen, um die theoretische Masse des einschlagenden Himmelskörpers reduzieren zu können?

Mir hat die Giant Impact-Theorie ohnehin noch nie gefallen. Klingt zwar supertoll und dramatisch, ist mir aber eine Spur zu "spektakulär" ... eh' schon wissen.

Genauso jene Theorien á la "Dinos sterben wegen Killer-Meteor" oder "dunkle Energie dehnt uns auseinander".

Alles nur Platzhalter meiner Meinung nach :)

Streng genommen ist jede Theorie nur ein Platzhalte, bis zu ihrer Falsifizierung oder endgültigen Beweisen. Da es für wissenschaftliches Arbeiten aber keine endgültigen beweise gibt, sondern bestenfalls sehr große Wahrscheinlichkeiten, Ist jede Theorie ´nur´ Platzhalter für eine Bessere.

und wie wollen sie das plötzliche aussterben der dinosaurier sonst erklären? wie passt die kreide-tertiär-grenze in ihr weltbild? was ist mit dem yucatan-krater?

mit der gleichen argumentation könnte man den ausbruch des krakatau verneinen. (o war das in wirklichkeit auch nur eine riesige verschwörung)

;-)

Verschwörung? Aha ... dh. jeder der gängige Theorien nicht absolut akzeptiert ist ein wirrer Verschwörungstheoretiker? Also auch all' jene, welche seinerzeit meinten, es gäbe keinen Äther? Alles nur verrückte Verschwörungsirre? Nun gut :)

Ich akzeptiere einfach nicht, daß eine einzige Naturkatastrophe zum völligen Aussterben einer extrem vielfältigen und weit verbreiteten Tierart weltweit führte. Ich glaube eher, daß es ein Zusammenspiel von allem war. Reptilien sind nun einmal primitiver und weniger anpassungsfähig. Ich glaube das es mehrere Effekte über einen langen Zeitraum waren (1000ende Jahre) - inkl. Killer-Meteor - die zum endgültigen Aussterben führten.

Die Sauropoden waren eine Sackgasse der Evolution.

Falls die Metapher "Sackgasse der Evolution", entgegen dem Eindruck, den sie vermittelt, nicht Ausdruck einer teleogischen Vorstellung sein soll, ist sie nur eine Tautologie für "ausgestorben", bzw. für den Umstand, dass im Allgemeinen spezialisierte Arten im Fall von schnell eintretenden Umweltveränderungen besonders vom Aussterben gefährdet sind.

Sie haben es schon beantwortet. Spezialisierte Arten sind schneller vom Aussterben bedroht.

Wobei Reptilien schon sehr sehr spezialisiert sind. Jeder Säuger hat mehr "Hirn" als ein Reptil (Vögel als Reptilien im weiteren Sinne ausgenommen natürlich).

Ich glaube grundsätzlich, daß Riesenreptilien der erste "Versuch" von Mutter Natur in Sachen Leben war. Obwohl auf gewisse Art und Weise faszinierend, so sind Reptilien doch von der Zeit überrollt worden. Siehe Schildkröte oder Krokodil, welche seit Millionen Jahren den fast gleichen Entwicklungsstand haben.

das haben sie so vorhin auch nicht gesagt.
möglicherweise gibt es weitere faktoren.
dass es einen himelskörper gegeben haben muss, ist für mich mit der kt-grenze hinreichend belegt.
fakt ist auch, dass es oberhalb dieser schicht keine zu den unteren schichten passenden fossilien mehr gibt.

gibt simulationen, dass es jahrzehnte/hunderte dauerte bis sich klima wieder erholte.
frage mich eh wie das die pflanzen übertauchten.

und so schnell ist den kaltblütigen sauriern auch kein fell gewachsen.

wurscht ob das platzhalter san
man kann damit arbeiten...

Die dunkle Theorie ist nur ein Platzhalter. Das stimmt.

Beim Giant Impact ist das schon anders. Es gibt noch einige andere Mondenstehungstheorien, welche allesamt eine ebenso realistische Daseinsberechtigung haben. Die Giant Impact-Theorie hat sich mitunter auch wegen ihrer populärwissenschaftlichen Attraktivität "durchgesetzt", zumal sie ja in Expertenkreisen auch nicht als das endgültig gesprochene Wort gilt - siehe obiger Bericht.

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