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14.12.11 · 11:05 Uhr
Hat eine große Kollision Merkurs seltsame Rotation verursacht?
Kategorie: Naturwissenschaften · Kommentare: 36
Merkur, der kleinste und sonnennächste Planet, ist seltsam. Lange konnten die Wissenschaftler seine Bewegung nicht exakt erklären, das gelang erst, als Albert Einstein 1915 die Newtonsche Theorie der Gravitation mit seiner Allgemeinen Relativitätstheorie ersetzte. Aber auch Merkurs Rotation um seine eigene Achse ist außergewöhnlich. Er befindet sich in einer sogenannten 3:2 Spin-Orbit-Resonanz. Genau in der Zeit, in der er sich zweimal um die Sonne bewegt, dreht er sich auch dreimal um seine eigene Achse. So eine gebundene Rotation findet man auch anderswo, zum Beispiel bei unserem Mond. Er dreht sich genau einmal um seine Achse während er sich einmal um die Erde bewegt, es handelt sich also um eine 1:1 Spin-Orbit-Resonanz. Beim Mond kennen wir die Ursache für dieses Verhalten. Die gebundene Rotation entstand durch die Gezeitenkräfte. Aber wie ist der Merkur zu seiner besonderen Art der Rotation gekommen? Astronomen aus Frankreich haben nun eine Möglichkeit vorgeschlagen: Vielleicht war eine Kollision mit einem großen Asteroiden dafür verantwortlich.
In der Arbeit mit dem Titel "Mercury's spin-orbit resonance explained by initial retrograde and subsequent synchronous rotation" (hier als preprint verfügbar) versuchen Mark Wieczorek vom Institut de Physique du Globe de Paris der Universität Paris Diderot und seine Kollegen, das Zustandekommen der 3:2 Spin-Orbit-Resonanz in einer detaillierten Simulation zu erklären. In der Frühzeit des Sonnensystems waren die Planeten noch in Entstehung begriffen, ihr Inneres war noch viel heißer, die Planetenkerne aufgeschmolzen. Als sich dann langsam alles beruhigte und die Planeten abkühlten hatte das auch Einfluss auf ihre Rotationsgeschwindigkeit. Zusätzlich wirken natürlich auch die Gravitationskräfte von Sonne und Planeten und natürlich übt die Sonne auch Gezeitenkräfte auf Merkur aus. All das beeinflusst die Rotation eines Planeten. Merkur hätte in seiner Jugend also durchaus in der 3:2 Resonanz "eingefangen" werden können. Wenn die verschiedenen Einflüsse seine Rotationsgeschwindigkeit so verändert haben, dass sie irgendwann genau den Wert für die 3:2 Resonanz erreichen, dann würde sich die wirkenden Kräfte ausgleichen und Merkur fortan genau in dieser Konfiguration bleiben. Die Wahrscheinlichkeit, dass das passiert, ist aber gering. Bisherige Simulationen zeigten, dass das nur in 26% aller Fälle geschieht. In ihren ausführlichen Computersimulationen kamen Wieczorek und seine Kollegen zum selben Schluss.
Sie simulierten die Entwicklung von 1000 verschiedenen möglichen Anfangszuständen von Merkur mit einer damaligen Rotationsgeschwindigkeit von 10 Tagen (heute sind es 58 Tage) für jeweils 100 Millionen Jahre unter dem Einfluss von Sonne, den anderen Planeten und den Vorgängen im Planeteninneren. Dabei stellte sich in 68 Prozent der Fälle am Ende eine synchrone Rotation ein. Merkur drehte sich also genau in der Zeit einmal um seine Achse in der er auch die Sonne einmal umrundet, so wie bei Mond und Erde. Und so wie der Mond uns immer die selbe Seite zuwendet, zeigt auch Merkur in dieser Konfiguration der Sonne immer die selbe Seite. Sollte dies wirklich so gewesen sein, wie ist Merkur dann aber in der aktuellen 3:2 Resonanz gelandet? Das könnte durch einen Asteroideneinschlag geschehen sein, meinen Wieczorek & Co. Ein Objekt, dass groß genug ist, könnte Merkur aus der synchronen Rotation herauskicken. Hat Merkur einmal die stabile 1:1 Resonanz verlassen, kann er sich ein neues Gleichgewicht in einer anderen Resonanz suchen, zum Beispiel der 3:2 Resonanz die wir heute beobachten. Damit das klappt, muss der Asteroid aber groß genug sein. Hat er die richtige Größe und den richtigen "Wumms", dann zeigen die Simulationen, dass Merkur sich in 96 Prozent der Fällen danach in einer 3:2 Resonanz befinden wird. Der Einschlag so eines Asteroiden hätte aber einen Krater hinterlassen, der zwischen 600 und 1100 km groß ist, vielleicht sogar noch größer.
Tatsächlich hat der Merkur gleich 14 Krater dieser Größenordnung, der jüngste davon ist das Caloris-Becken mit einem Durchmesser von 1450 Kilometer und etwa 3,7 Milliarden Jahre alt. Es spricht also nichts gegen die These von Wieczorek und seinen Kollegen. Aber spricht auch etwas dafür? Ja, meinen die Astronomen. Wenn sich Merkur vor der Kollision mit dem Asteroiden tatsächlich in einer synchronen Rotation befunden hat, dann müsste man das heute noch sehen können. Denn damals hat er ja immer die selbe Seite zur Sonne gewandt. Die war besser vor Einschlägen von Asteroiden geschützt und es sollten sich daher dort auch weniger Krater finden. Die Verteilung der Krater auf Merkurs Oberfläche sollte also nicht gleichmäßig sein. Irgendwo, in der Nähe des Äquators, sollte es auch heute noch eine Region geben, in der deutlich weniger Krater zu finden als sonst wo. Die Forscher aus Frankreich haben simuliert, wie die Kraterverteilung aussehen müsste, wenn Merkur früher tatsächlich eine synchrone Rotation hatte und das mit den bekannten Daten verglichen:
Das obere Bild zeigt, wie die Verteilung aussehen sollte: Blau sind die Bereiche mit wenigen Kratern, rot die mit vielen. Unten sind echte Krater auf Merkurs Oberfläche eingezeichnet. Die bunten Punkte geben die Krater mit einem Durchmesser von mehr als 400 km an. Man sieht schon auf den ersten Blick, dass sich da in der Mitte ein großes, kraterfreies Gebiet auftut. Sicherheitshalber haben die Astronomen das aber auch nochmal simuliert. Die Wahrscheinlichkeit, dass man so eine Kraterverteilung zufällig bekommt, schwankt zwischen 3 und 11 Prozent (je nachdem, wieviele Krater man in der Analyse berücksichtigt - es ist oft schwer, ihr genaues Alter zu bestimmen und die jüngeren Krater könnten das Bild verfälschen). Genauere Daten wird man erst nach Auswertung der Daten der Raumsonde MESSENGER bekommen, die derzeit den Merkur umkreist. Es ist also durchaus möglich, dass die These von Wieczorek und seinen Kollegen richtig ist: Vor einigen Milliarden Jahren ist ein großer Asteroid mit Merkur zusammengestoßen und hat dafür gesorgt, dass er sich genau auf die seltsame Art und Weise dreht, die wir heute beobachten können.
Wieczorek, M., Correia, A., Le Feuvre, M., Laskar, J., & Rambaux, N. (2011). Mercury's spin-orbit resonance explained by initial retrograde and subsequent synchronous rotation, Nature Geoscience, DOI: 10.1038/ngeo1350
Autor: Florian Freistetter· 36 Kommentare· Permalink· Trackback-URL
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Kommentare (36)
schoener beitrag. ich finde es immer wieder toll etwas neues ueber die planten und monde unseres sonnensystem zu erfahren.
Ja, der Beitrag gefaellt mir. Auch wenn die Theorie, wie im Text beschrieben, etwas "spekulativ" ist. Dazu ist ein Blog ja da, neue Entdeckung in ihrer Entstehungsphase zu beschreiben.
BTW: Wenn ein Planet/Mond in der 3:2 Resonanz gefangen ist, wie kann er da wieder raus kommen und und die 1:1 Resonanz erreichen ?
Wurda das schon einmal berechnet ?
nik: Damals, also gaaaanz am Anfang der Entstehung war zumindest der Kern von Merkur flüssig. Wenn jetzt etwas flüssig ist, dann wohl nur mehr ein kleiner Rest. Daher gibt es auch weniger Gezeiten (weniger als mit flüssigem Inneren und dünner Kruste) und damit bremst sich die Drehung langsamer ab. Abgesehen davon ellipst der Kerl recht deutlich und das kann ebenfalls die aktuelle Rotation stabilisieren. Auf jeden Fall verhält sich ein fester Körper anders als ein weitgehend flüssiger.
Hm, wäre das nicht gleichzeitig eine Erklärung für die Dichteanomalie? Merkur hat doch meines Wissens einen (im Vergleich zu den anderen Gesteinsplaneten) überproportional großen Eisenkern unter einer vergleichsweise dünnen Kruste. Da liegt irgendwie der Gedanke nahe, daß ein Teil der ursprünglichen Kruste bei der Kollision verloren ging bzw "abgesprengt" wurde.
Die astronomischen Beiträge in diesem Blog faszinieren mich immer wieder. Die wissenschaftlichen Erklärungen - auch für Laien verständlich - sind viel spannender, als es jeder SF-Roman ist ...
@nik: "Wenn ein Planet/Mond in der 3:2 Resonanz gefangen ist, wie kann er da wieder raus kommen und und die 1:1 Resonanz erreichen ? "
Naja, um einen andere Rotationszeit zu kriegen muss seine Rotation entweder beschleunigt oder abgebremst werden. Das geht über Gezeitenkräfte oder eben Kollisionen.
@Slammer: "Da liegt irgendwie der Gedanke nahe, daß ein Teil der ursprünglichen Kruste bei der Kollision verloren ging bzw "abgesprengt" wurde. "
Ja, aber das muss ein wesentlich größeres Teil gewesen sein. Da würde nicht nur ein kleiner Krater zu sehen sein. Da wäre der ganze Planet aufgeschmolzen worden. So ein Ereignis kann nur direkt in der Phase der Planetenentstehung passiert sein, also noch mehr Protoplaneten unterwegs waren. So wie damals, als die Protoerde mit der marsgroßen Theia kollidierte und der Mond entstand.
Woher kennt man denn das Alter von Merkurkratern? Da gibt's doch keine Gesteinsproben, oder?
Man zählt, wieviele Einschläge pro Fläche nach seiner Entstehung darin und darüber erfolgt sind. Je mehr jüngere Einschläge, desto älter.
@MartinB: Naja, du kannst das relative Alter der Krater untereinander bestimmen. Und zusammen mit ein paar geologischen Modellen, Modellen zur Planetenentstehung, usw kann man zumindest ne gute Abschätzung für das Alter kriegen.
Hallo zusammen!
entschuldigung,kurze themenfremde frage,möchte gerne sterne beobachten aber nur begrenzte geldmittel zur verfügung.von einem discounter im angebot:teleskop skylux el bresser,
vergrößerung 45x-337,5x 6x25-sucherfernrohr für 69euro.lohnt sich das?
vielen dank
@Florian
Ach so, danke.
ich hoffe florian verzeiht mir, dass ich auf diese komplett am thema vorbeigehende frage antworte...
ich selbst hab so ein sogenanntes lidlscope auch zu hause stehen. ob es sich lohnt, hängt von deinen eigenen erwartungen ab. man kann damit gut den mond beobachten und man erkennt damit deutlich die ringe des saturns. bei jupiter sieht man die vier galileischen monde, strukturen auf dem jupiter selbst konnte ich allerdings damit nicht erkennen. die phasen der venus werden damit auch sichtbar. mars bleibt eine rötliche scheibe ohne struktur. in sternhaufen wie den plejaden werden viele sterne sichtbar und den orionnebel konnte ich als ganz schwachen grauen schleier ausmachen.
also man kann damit schon ein paar interessante sachen beobachten, aber sollte nicht enttäuscht sein, wenn es nicht so spektakulär aussieht wie erwartet.
für mehr informationen und weitere fragen verweise ich dich mal an amateur-astronomie portale wie astrotreff.de oder astronomie.de
@jojo
Hab hier geantwortet, da darf man über jedes Thema reden.
Auf die Gefahr, mich jetzt als blutiger Laie in Sachen Himmelsmechanik zu outen: wie kann denn ein Planet in einer 3:2-Rotation "gefangen" sein? Ich hielt das immer für unmöglich.
Dabei gehe ich von folgender Überlegung aus: zwei sich umkreisende Körper bremsen ihre Eigenrotation grundsätzlich gegenseitig durch Gezeitenkräfte ab. Je näher sie sich sind, desto stärker, wobei der kleinere (leichtere) zuerst und der größere zuletzt eine gebundene Rotation ereichen (1:1). Soweit mein laienhaftes Verständnis, welches ja offenbar durch Beobachtungen gedeckt ist; im System Erde-Mond hat der Mond bereits eine gebundene Rotation, das System Pluto-Charon hat bereits eine doppelt gebundene Rotation erreicht.
Auf dem Weg zur gebundenen Rotation muss doch jeder Körper zwangsläufig alle "höherwertigen Resonanzen" durchlaufen, oder sehe ich das falsch? Also das System Sonne-Erde befindet sich zurzeit in einer Resonanz 365:1 (grob gerechnet) Um irgendwann in ferner Zukunft eine 1:1 gebundene Rotation zu erreichen, muss sich das System zwischenzeitlich mal bei 364:1, dann bei 363:1 usw. und irgendwann auch mal bei 1,5:1 (3:2) befinden, oder nicht? Wie also kann überhaupt ein Himmelskörper jemals eine 1:1 gebundene Rotation erreichen, wenn ja die 3:2 Resonanz stabil ist?
Natürlich nehme ich an, dass ich irgendeinen Denkfehler habe. Warum also wird die Rotation von Merkur durch die Gezeitenkräfte nicht weiter abgebremst?
Gruß, André
IMHO liegt dein Denkfehler hier:
Voraussetzung: eine perfekte, homogene Kugel kann nicht in eine gebundene Resonanz fallen.
Nun sind aber Planeten oder Monde keine perfekte, homogenen Kugeln. Sie haben Dichtunterschiede. Bei einer gebundenen Resonanz hast du immer den Fall, dass sich der Planet/Mond dann so ausrichtet, dass er die dichtere Seite dem Zentralkörper zuwendet, so wie sich ein Stehaufmännchen auch immer so ausrichtet, dass seine schwere Seite nach unten zeigt.
Als die Planeten entstanden, hatten sie flüssige Kerne. Diese Kerne sind aber ebenfalls keine perfekten Kugeln sondern haben Ausbuchtungen und natürlich Dichteunterschiede. Solange der Kern flüssig ist, kann er sich einer etwas geänderten Rotationsperiode immer wieder nachdrehen und so konnte der Körper der gravitativen Resonanz entgehen. Nur um Lauf der Zeit kühlten die Kerne ab und die Gestalt bzw. die Dichteunterschiede wurden im Gestein eingefroren. Und ab da beginnt dann das Spielchen, dass die Resonanzkopplung anfängt, die Planetenrotation auf eine regelmässige Änderung der Gravitation (durch unterschiedliche Entfernungen während des Bahnumlaufs) einzustellen. Ist dann eine Resonanz erreicht, dann ist das Spiel vorbei, weil der Planet dann seinen inneren Aufbau nicht mehr ändern kann um da wieder raus zu kommen.
Sowei ich das verstehe ist die 3:2 Resonanz nur "relativ" stabil. Wenn die Gezeitenkraft stark genug ist wird der Planet weiter abgebremst.
@nik: "Sowei ich das verstehe ist die 3:2 Resonanz nur "relativ" stabil. Wenn die Gezeitenkraft stark genug ist wird der Planet weiter abgebremst."
Öhm, was ist denn "stark genug"? Selbst die schwächste Kraft muss doch nur lange genug einwirken. Und ich denke, gerade im Falle von Sonne-Merkur werden die Gezeitenkräfte nicht gerade schwach sein.
Was ich eben nicht verstehe: wird der Planet, in diesem Fall Merkur, auch nur um einen kleinen Teil in seiner Rotation gebremst, so befindet er sich nicht mehr in 3:2 Resonanz. Um also über einen längeren Zeitraum, immerhin reden wir hier von Milliarden Jahren, in dieser Resonanz zu bleiben, muss es doch irgendeine Kraft geben, welche die Rotation um genau den Betrag beschleunigt, um den sie von der Gezeitenkraft abgebremst wird. Welche Kraft ist das?
@kallewirsch: sorry, aber Deine Ausführungen verstehe ich beim besten Willen nicht. Auch unterschiedliche Dichten innerhalb des Körpers ändern doch nichts an der grundsätzlichen Abbremsung durch die Gezeitenkräfte, oder?
Gruß, André
P.S.: Blöde Frage am Rande: wie zitiert man hier richtig? Also so, dass das Zitat in einem grauen Kästchen erscheint?
Sehr interessant, danke für die Info. Was mich beschäftigt, weil ich es mir überhaupt nicht vorstellen kann: wie laufen die Drehungen von Mond und Erde, sodass man immer nur eine Seite des Mondes sieht? Gibts dazu irgendwo ein Video.
Danke
@johann:
guckst Du hier: http://www.youtube.com/watch?v=OZIB_leg75Q
Was ich zuerst gelesen habe: Hat DIE große KOALITION Merkurs seltsame Rotation verursacht? XD
Danach war der Artikel auch wieder einmal sehr informativ und interessant wie man es von Florian natürlich gewohnt ist.
AS ist der beste Blog den ich kenne!
@Johann: "Was mich beschäftigt, weil ich es mir überhaupt nicht vorstellen kann: wie laufen die Drehungen von Mond und Erde, sodass man immer nur eine Seite des Mondes sieht? "
Vielleicht hilft das: http://www.scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2009/10/der-mond-dreht-sich.php
Ganz einfach: Die Gravitation selbst ist das.
Stell dir Merkur vor, wie er seine Sonne umkreist. Und jetzt stell dir vor er habe eine riesige Ausbuchtung, die in Richtung Sonne zeigt. Der Planet sei (in deiner Vorstellung) eben nicht kugelrund sondern hat meinetwegen einen 800km großen Berg an einer Stelle, eine Ausbuchtung.
Angenommen er dreht sich jetzt ein klein wenig zu wenig. Dann ist er bei der nächsten Resonanzposition (also nach 3 Sonnenumläufen) ein klein wenig zu spät und die Ausbuchtung zeigt nicht mehr zur Sonne, sondern links an ihr vorbei (Ansicht des Sonnensystems von oben). Aber: Die Sonne zerrt an dieser Ausbuchtung (und zwar mehr als am restlichen Planeten) und beschleunigt so die Drehung wieder. Nach 3 Umläufen ist Merkur jetzt ein klein wenig zu weit gedreht, die Ausbuchtung zeigt jetzt rechts neben der Sonne vorbei. Auch jetzt zerrt die Sonne wieder an ihr, aber diesmal bewirkt sie ein Drehmoment in die andere Richtung: sie bremst die Drehung wieder ab.
> um den sie von der Gezeitenkraft abgebremst wird.
Dazu muss es aber erst mal eine Gezeitenkraft geben. In einem ausgekühlten Planeten gibt es die nicht mehr. Da bewegt sich nix mehr in oder auf dem Planeten. Die "Gezeitenkraft" des Mondes sorgt für Ebbe und Flut, die wie Bremsbacken wirken. Aber auf dem Merkur gibt es das alles nicht. Auf dem Merkur gibt es auch keinen flüssigen Planetenkern mehr, der wie eine innenliegende Backenbremse wirken würde.
@Kallewirsch: "Dazu muss es aber erst mal eine Gezeitenkraft geben. In einem ausgekühlten Planeten gibt es die nicht mehr. Da bewegt sich nix mehr in oder auf dem Planeten."
Da bist Du Dir sicher? Auch ein Festkörper wird duchaus von den Gravitationskräften durchgewalkt. Der Mond wird es (wie sonst häte er es in eine gebundene Rotation schaffen sollen?), die Erde wird es (nicht nur die Ozeane) und mit Sicherheit auch der Merkur. Gezeitenkräfte wirken nicht nur auf flüssige Körper, auch auf feste.
Auch wenn ich Deine erneuten Beschreibung (danke dafür) besser verstehe als die erste, so führt sie dennoch in der Tendenz zu einer 1:1-Rotation, nicht zu einer 3:2 Resonanz.
Kann es sein, dass der Grund für eine stabile 3:2-Resonanz weniger in der Dichteunregelmäßigkeit der Körper, sondern vielmehr in der Exzentrizität der Umlaufbahn zu suchen ist?
Gruß, André
Ja, ok. Ich hätte nicht so 100% auf 'da geht nix mehr' plädieren sollen. Hast du recht.
Vom Mond wissen wir zb, dass sein Schwerpunkt nicht dort sitzt, wo die idealisierte Kugel ihren Mittelpunkt hat, sondern ca. 2km davon versetzt ist. Und zwar in Richtung Erde.
beides wird zusammenspielen.@Kallewirsch: "Dazu muss es aber erst mal eine Gezeitenkraft geben. In einem ausgekühlten Planeten gibt es die nicht mehr. Da bewegt sich nix mehr in oder auf dem Planeten."
Äh doch. Gezeitenkraft gibts immer. Die ist ja nur eine Variation der Gravitationskraft.
"Kann es sein, dass der Grund für eine stabile 3:2-Resonanz weniger in der Dichteunregelmäßigkeit der Körper, sondern vielmehr in der Exzentrizität der Umlaufbahn zu suchen ist? Gruß, André "
Die ganze Resonanz-Geschichte ist ziemlich knifflig, da spielen jede Menge Faktoren mit rein. Natürlich auch die Exzentrizität der Bahn.
@Florian und André: Ah jetzt ja - ich habs. Vielen Dank :-)
Florian: "Denn damals hat er ja immer die selbe Seite zur Sonne gewandt. Die war besser vor Einschlägen von Asteroiden geschützt und es sollten sich daher dort auch weniger Krater finden."
Das verstehe ich jetzt gerade mal nicht. Ich würde bei gebundenem Merkurumlauf um die Sonne zwei sich überlagernde Effekte erwarten:
Der erste ist der, daß ich auf der Bahnvorderseite heftigere Impacts erwarten würde, weil Merkur mit knapp 50km/s schnell läuft.
Dem überlagert sich der von Dir genannte abschirmende Effekt der Sonne. Da hätte ich aber angenommen, daß der eben mit dem Raumwinkel korrespondiert, die diese am Merkurhimmel einnimmt. Etwa das 6-fache wie auf der Erde, grob überschlagen, also immer noch ziemlich wenig. Das kann schonmal keine so starke Ungleichverteilung hervorrufen. Was ist es dann?
Ehrlich gesagt sehe ich auch keine besonders gute Übereinstimmung zwischen tatsächlicher Kraterverteilung und Simulation, insbesondere ist die links-rechts Asymmetrie um die beiden A-Gebiete auffällig. Wenn die sowohl die Grenzwerte 'relevanter' Krater als auch die Rotation der Karte passend gewählt haben, wird die These noch ein ordentliches Stück spekulativer.
@Wolfgang Flamme
Also ehrlich gesagt, kann ich in dem Paper keine wirkliche Begründung mit einem "abschirmenden Effekt der Sonne" finden. Stattdessen begründen die Autoren die asymmetrische Kraterverteilung damit, dass potenzielle Impaktoren die Merkurbahn in hohem Winkel (wenn man von einem der Pole des Planeten draufguckt) kreuzen und dass deshalb bei 1:1 Resonanz die höchste Kraterdichte jeweils im Zentrum der Tag- (A 0°) und der Nachtseite (A 180°) und die geringste Kraterdichte im Umfeld der Intersektion von Terminator und Äquator B +/- 90°) auftreten sollte (in den Grafiken liegen die beiden A-Punkte auf der Achse des Hauptträgheitsmomentes des Planeten, die im Fall einer gebundenen Rotoation zum Sonnenmittelpunkt zeigt). Die "links-rechts Asymmetrie" kommt durch die von dir ins Spiel gebrachte Bahnbewegung des Merkur zustande: Dass die Kraterdichte um B -90° herum höher ist, als um B +90° liegt genau daran, dass dies die Westhalbkugel ist, die in Umlaufrichtung zeigt. Impakte auf dieser Halbkugel sind daher heftiger und erzeugen mehr Krater (durch Sekundäreinschläge vermutlich). That's it!Mit [blockquote] zitat [/blockquote] , aber mit spitzen Klammern (groesser/kleiner Zeichen) statt eckigen.
Boron,
der 'Abräumeffekt' ist soweit klar. Das andere ist also lt. Arbeit gar kein 'abschirmender Effekt', eher das Gegenteil. Man nimmt für die potentiellen Impaktoren also sehr langgestreckte Bahnen an, so daß diese fast in die Sonne stürzen (dann erwischen sie die sonnenabgewandte Nachtseite des Merkur) oder beim 'Rückflug' aus Sonnenrichtung kommen (dann trifft's die sonnenzugewandte Tagseite). Beides ist lt. Simulation etwa gleich wahrscheinlich, denn Kollisionen von Impaktoren mit Merkur und Sonne sind selten. Dh die Simulation sagt, daß die Zahl der potentiellen Impaktoren durch Merkurkollisionen praktisch nicht (logisch) und durch nahen Vorbeiflug an der Sonne allenfalls geringfügig reduziert wird.
Merkwürdig ist jetzt nur, daß die Tagseite lt. Karte trotzdem bedeutend mehr Treffer kassiert haben soll als die Nachtseite. Man könnte zwar annehmen, daß es sehr große Objekte in Sonnennähe mitunter zerlegt und deshalb eine größere Zahl von Objekten aus Sonnenrichtung kommt, aber die kehren beim nächsten Umlauf ja auch wieder zurück und dann hat auch die Nachtseite ein entsprechend erhöhtes Kollisionsrisiko. Diese Abweichung von der Simulation kann ich mir jetzt noch nicht erklären.
@Florian: Ich habe mal wieder 'ne Frage zum TopThema Aufmachertext. Da bist Du zwar nicht zuständig, ich weiß, aber vielleicht ist das ja auch korrekt, wenn da steht:
"Bei drei Erdumläufen dreht sich Merkur insgesamt 3 Mal um seine eigene Achse. "
Das verstehe ich irgendwie nicht...
Also als ich die zwei Bilder mit Modelldaten/Einschlagsdaten sah musste ich an dashier denken:
http://xkcd.com/54/
=)
@Slammer, @Florian, @"abgesprengte Kruste": Ist im Moment nicht die Theorie favorisiert, wonach dMerkur durch die "Protosonne" so stark erhitzt wurde, dass die Materie verdampfte und vom Sonnenwind davon getragen wurde? Die Theorie geht davon aus, dass die junge Sonne noch nciht stabil war und einen weit größeren Energieausstoss hatte und damit Merkur auf etliche 1000e°C aufheizte.
Die 3:2 Spin-Orbit-Resonanz wurde doch bisher damit erklärt, dass es eine Massekonzentration bei den Caloris Planitia gibt und die Gezeitenkräfte der Sonne durch diese Masseanonamlie den Planeten heruntergebremst haben. Im Perihel rotiert Merkur ja annähernd "normal" gebunden.
Ist die aktuelle Theorie schlüßiger?
Ebenso gibts aber auch die Theorie, wonach der Merkur ein Mond der Venus war, was vielleicht Merkurs große Exzentrizität erklären würde und die zwei unterschiedlichen Hemisphären (wie beim Erdmond).
Was aber allein noch nicht die Dichteanaomalie erklären würde. Je nachdem welchen Enstehungsprozess des hypothetischen Venusmond Merkur annimmt. Nimmt man an Merkur sei sowie der erdmons entstanden, dann gäbe es da Erklärungsprobleme, denn der Erdmond hat eine geringere Dichte.
@Wolfgang Flamme
Nee, eben nicht die Tagseite (A 0°) sondern die Nachtseite (A 180°) zeigt offenbar eine höhere Dichte an großen Impaktbecken. Warum das so ist? Die Autoren äußern sich dazu nicht. Sie betonen lediglich, dass die Daten von der Merkuroberfläche (und zwar nicht der ganzen sondern nur dem in der Karte mit durchgezogener weißer Linie eingekreistem Bereich - der ist seinerzeit von Mariner 10 unter besonders günstigen Lichtverhältnissen geknipst worden und ist daher entsprechend gut erforscht) sehr gut mit ihrem Modell übereinstimmen. Allerdings nicht was die Kraterdichte auf den beiden Hemisphären angeht, sondern den Winkelabstand der großen Impaktbecken vom Punkt B -90°!Ich könnte mir aber vorstellen, dass es generell wahrscheinlicher ist, dass ein Objekt (oder ein aus einem einzelnen Objekt hervorgegangener Schwarm) die Nachtseite des gebunden rotierenden Merkur trifft, da nach ihrem Anflug auf die Sonne doch ein paar mehr Objekte auf selbiger abstürzen werden als sich auf den Weg zu einer weiteren Umrundung machen. Vielleicht kann Florian ja dazu nochwas sagen?
Mein Fehler, das hattest Du ja bereits geschrieben - ich hab's trotzdem verwechselt.
Ok, jetzt komme ich auch an den Preprint, mal sehen.