Beschaffenheit von Planeten / Monden bestimmen

    Hallo alle zusammen,


    ich habe gerade eben einen Artikel über den Jupiter Mond Europa gelesen.


    Hierbei ist mir aufgefallen, dass bei der Mondbeschaffenheit angegeben wurde, dass der Mond zunächst aus einer Schicht Eis besteht und sich darunter vermutlich flüssiges Wasser befindet. Dazu wurde der Kern beschrieben, dass er aus flüssigen Eisen besteht und sich darüber wieder eine Schicht Silikatgestein befindet.


    Jetzt zu meiner Frage. Wie man auf die Äußere Schicht des Mondes kommt ist mir klar und die Herleitung, dass unter dieser Eisschicht sich wahrscheinlich Wasser befindet ist mir auch noch schlüssig. Jedoch hat sich mir jetzt die Frage gestellt, wie die Wissenschaft auf den Kern bzw. die Gesteinsschicht schließen kann?


    Vom Prinzip her ist die Frage jetzt nicht nur auf Europa ausgerichtet sondern allgemein :)


    Vielleicht kann ja einer etwas Licht ins Dunkle bringen.


    Danke schon mal


    Steffen

    Wird das nicht über die Dichte gemacht?
    Da man die Masse kennt und den Durchmesser, kann man die Dichte ausrechnen und die ist wohl größer als 1.
    Also muss sich im Inneren etwas Schwereres als Wasser befinden.

    Interessante Frage!


    Aus den Bahndaten und der Gravitationsgesetze kann man die Gesamtmasse des Himmelskörpers ermitteln. Mit dem Durchmesser erhält man das Volumen und kann die mittlere Dichte berechnen.
    Soweit so einfach...


    Um die innere Dichteverteilung und damit den inneren Aufbau zu bestimmen, muss man alle möglichen Teil- Disziplinen der Geologie, Planetologie bemühen.


    Auf der Erde kann man Seismologie betreiben und daraus viel über die innere Beschaffenheit ableiten. Stärke und Aufbau des Magnetfeldes liefern Angaben über elektrisch leitendes Material (Eisen). Thermische Zustandsgleichungen verraten den Aggregatzustand (wenn man Druck und Temperatur kennt).


    Auch auf dem Mond hat man Mondbeben gemessen und damit Erkenntnisse über dessen Inneres gewinnen können:
    http://www.spiegel.de/wissensc…rdtrabanten-a-738206.html


    Ich habe noch diese Links zu dem Thema gefunden:
    Innerer Aufbau planetarer Körper
    https://www.dlr.de/pf/desktopdefault.aspx/tabid-8620
    Seismologie planetarer Körper:
    https://www.dlr.de/pf/desktopdefault.aspx/tabid-8623


    Viel mehr weiß ich auch nicht dazu. Gibt es "Kieselklopfer" (Geologen) unter uns, die weiteres sagen können?

    Hallo Steffen,


    hier ist noch ein guter Link (pdf):


    http://lasp.colorado.edu/~espo…homework/Ch13-Shubert.pdf


    Wenn ich den Inhalt dieser Arbeit zusammenfasse, läuft die Untersuchung zum inneren Aufbau anscheinend vor allem über die Gravitation (und das Magnetfeld). Man muss die gravitative Wirkung des Himmelskörpers (Mond, Planet) auf andere Objekte studieren (die Bewegung des Himmelskörpers selbst ist unabhängig von der Masse).


    Bei Planeten wie dem Jupiter sind das vor allem die Jupitermonde und Raumsonden (und die schwächere Wirkung auf andere Planeten), bei den Jupitermonden im Wesentlichen nur die Raumsonden (insbesondere nahe Vorbeiflüge von Galileo).


    Durch die Bewegung der Raumsonden kann man sehr gut das Gravitationsfeld um die Monde experimentell bestimmen. Der größte Beitrag zum Gravitationsfeld kommt von der Gesamtmasse (bzw. Gesamtdichte*Volumen).


    Wären die Jupitermonde und ihr innerer Aufbau komplett kugelsymmetrisch, gäbe es nur diesen Beitrag (das übliche 1/r^2-Gravitationsgesetz). Allerdings sind die Jupitermonde, ähnlich wie die Erde, durch die Rotation abgeplattet (dazu kommt die Gezeitenwirkung durch Jupiter). Dadurch gibt es Korrekturen zum Gravitationsfeld (Quadrupolmomente, d.h. das Gravitationsfeld ist auch nicht mehr kugelsymmetrisch), die man durch die Vorbeiflüge bestimmen kann.


    Man bekommt durch die Messungen mehrere Gleichungen für mehrere Unbekannte (je nach angenommenen Aufbau - zwei Schichten, drei Schichten, etc.). Wenn man gewisse dieser Unbekannten kennt oder annimmt (Dichte oder Radien gewisser Schichten, z.B. aus geologischen Theorien), kann man nach anderen Unbekannten auflösen.


    Viele Grüße
    Mark

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