Beiträge von Kalle66 im Thema „wieso dreht sich unser mond nicht um seine....“

    Die Besonderheit der gebundenen Rotation dreier Körper in den Lagrangepunkten L4, L5 ist, dass man nicht mehr feststellen kann, wer wen umkreist, denn alle drei umrunden sich zueinander gleichförmig in einem gleichbleibenden Dreiecksverbund. Denn, was heißt denn "60° auf der Erdbahn": Sonne - Erde - Mond bilden ein gleichseitiges Dreieck.


    Was ich jetzt mal außer Betracht lasse, ist, dass die Erde es nicht schaffen wird, die Sonneneigendrehung entsprechend zu beeinflussen. Die Sonne ist immerhin 300.000 mal so schwer und rotiert in ~25 Tagen. Um den Drehimpuls dieser Eigendrehung aufzunehmen, müsste die Erde - ich habs jetzt nicht gerechnet, aber ganz sicher - außerhalb aller bekannten Planeten- und Kometenbahnen die Sonne umkreisen; es dürfte eher ein Lichtjahr sein.

    moin ms2,
    Gezeitenkräfte zweier Körper wirken immer gegenseitig auf beide Körper ein. Drehimpuls wird solange zwischen den beiden Körpern übertragen, solange nicht eine "doppelt gebundene Rotation" vorliegt. Aus Sicht der Sonne ist der Mond nicht isoliert, sondern Teil des Subsystems: Erde-Mond. Am Drehimpuls des Gesamtsystems Erde-Mond ändert die Sonne nicht viel. Es besteht aus vier Einzeldrehimpulsen: Eigenrotation Erde (24h), Eigenrotation Mond (28 Tage), Rotation der Erde um gemeinsamen Schwerpunkt, dito Rotation des Mondes um den gemeinsamen Schwerpunkt (je 28 Tage).


    Gezeitenkräfte kann die Sonne nur auf die Einzelkörper ausüben. Bis die Sonne den Drehimpuls des Systems Erde/Mond via Gezeitenreibung soweit verringert hat, dass Erde/Mond jeweils 365 Tage für die Eigenrotation brauchen ... oder besser ... soviel Drehimpuls hinzufügt, dass der Mond die Erde auf einer weit entfernten Umlaufbahn die Erde in 365 Tagen umkreist, vergeht das ganze Universum. Für eine "mehrfach gebundene Rotation von Erde/Mond UND Sonne" müsste diese Drehimpulsänderungen aus dem Drehimpuls von Erde/Mond als bewegte Masse beim Umkreisen um die Sonne sich anpassen. Sprich die Erdbahn müsste sich ändern.


    Ich hab's nicht durchgerechnet, aber die Gezeitenkraft der Sonne ist jetzt schon wesentlich kleiner als die des Mondes (hier auf der Erde). D.h. Wenn schon der Mond mind. 5 Mrd. Jahre braucht, um auf einen 48 Tage Orbit zu kommen (ein Erdtag dann auch 48h dauert), wie lange soll dann die Multigebundene Rotation aller drei Himmelskörper dauern? **


    Gruß


    ** Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wohin das führt: Das Ergebnis ist gleichbedeutend mit der Fragestellung: Wie lange braucht der Mond, damit er durch Gezeitenreibung von Erde und Mond (durch sie Sonne) auf einem der beiden Langrangepunkte L1 bzw. L2 landet. (siehe Wikipedia http://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Punkte).


    ich weiß noch nicht mal, ob das überhaupt geht?
    L1 und L2 wären nicht stabil, müssten aber zumindest als nächstgelegene Punkte durchwandert werden, bevor eine stabile Lösung in L4 oder L5 erreicht werden könnte.

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Gerade jetzt wo die Rotation gebunden ist sollte man doch annehmen, dass die Gezeitenwirkungen verursacht durch die Erde zum erliegen gekommen sind und keine Drehmomentänderung mehr verursachen. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Zum Erliegen kommen die Gezeitenkräfte erst, wenn die 'Doppelt gebundene Rotation" vorliegt. Also wenn der Mond umgekehrt auch die Erde soweit "im Griff" hat, dass sie auch dem Mond immer das gleiche Gesicht zeigt. Für uns Erdlinge gleichbedeutend mit: Der Mond bewegt sich am Himmel synchron mit der Erddrehung (so wie die Astrasatelliten).


    Das wird der Fall sein, wenn ein Tag dann 48 Tage dauert und der Mond 560000 km von der Erde entfernt ebenfalls 48 Tage für einen Umlauf braucht. Bis dahin ist aber unsere Sonne nur noch ein weisser Zwerg und die Erde womöglich im Rahmeen des Stadiums "roter Riese" von der Sonne verdampft worden.


    Gruß


    PS: Die Gezeitenkräfte zwischen Erde-Mond bewirken auch, dass Störimpulse durch Sonne und andere Planeten wieder eingeebnet werden. Quasi ein stabilisierender Mechanismus.


    Eine Besonderheit ist bei gebundener Rotation der Merkur, der ein Verhältnis von 2-zu-3 (Merkurjahr vs. Merkurtag) hat. Das funktioniert dort deshalb, weil die Bahn stark elliptisch ist, die eine Verhältnisresonanz in Sonnennähe besser passt, die andere in Sonnenferne, wenn die Umlaufgeschwindigkeit ja am langsamsten ist.

    Jens-Uwe,
    für Monde gibt es keine feste Definition. Manche sagen auch "Trabanten" dazu. Man sagt im Allgemeinen auch "Satelliten von Planeten".
    Bis zum April 2008 kannte man 156 'Monde' (Stand Januar 2012 ist 173). Hier ist eine Liste: http://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Planets


    Eine Mindestgröße gibt es nicht, faktisch liegt sie bei etwa ~1 km. Zukünftig wohl auch darunter. Je nachdem, was die Teleskope und Raumsonden leisten und finden.


    Planeten und Kleinplaneten sind dagegen definiert (siehe auf die Q&A-Seite der IAU** http://www.iau.org/public_pres…elease/iau0601/q_answers/)


    1) Sie umkreisen die Sonne
    2) haben genügend Masse, dass sie aufgrund der eigenen Schwerkraft im hydrostatischen Gleichgewicht eine Kugelgestalt annehmen (abhängig von der Zusammensetzung bei so 400 bis 600 km Durchmesser etwa)
    3) dominiert sein Umlaufbahn dahingehend, dass er andere Objekte in diesem Bereich entfernt hat (dann ist es ein Planet)
    oder
    4) wenn die Bedingung 3) nicht erfüllt ist und es kein Satellit ist, nennt man es Zwergplanet. (Pluto ist der Paradefall.)


    Alle anderen Brocken im Sonnensystem, welche nicht schon Satelliten sind, heißen "Kleinobjekte des Sonnensystem", darunter Kometen, Asteroiden etc.


    Die Staubteilchen der Saturnringe könnte man ebenfalls als Mond bezeichnen. Fragt sich nur, ob das Sinn macht. Wie willst du die auseinander halten. Jedes Staubkorn mit einem Etiketten-Chip versehen zum abscannen?[:D]


    Gruß


    **
    Zitat aus der Q&A (s.o.):
    "A dwarf planet is a term generally used to describe any planet that is smaller than Mercury. Note that the term “dwarf planet” is simply a deskriptive category and not an IAU definition. "
    Ein Zwergplanet ist ein allgemein genutzter Begriff um Planeten, welche kleiner als der Merkur sind, zu beschreiben. Der Begriff "Zwergplanet" ist nur eine beschreibende Kategorie und keine Definition der IAU.


    (Anmerkung: Die Resolution der IAU von 2006 definiert m.E. durchaus die Kategorie "zwerplanet". Da äußern sich die Autoren der Webseite durchaus widersprüchlich.
    Hier ein Link zur Resolution: http://www.iau.org/static/reso…s/Resolution_GA26-5-6.pdf)


    Noch eine Anmerkung:
    Wenn der gemeinsame Schwerpunkt zweier sich umkreisenden Planetenkörper außerhalb der Objekte liegt (also "dazwischen") spricht man von Doppelplanet. Liegt der gemeinsame Schwerpunkt innerhalb des (schwereren Objekts), gilt das andere Objekt als Mond. (Pluto/Charon ist ein Fall von Doppel-(Zwerg-)Planet.


    <font color="yellow">EDIT: Begriff 'Zwergplanet' präzisiert</font id="yellow">

    Ursus,
    die Vorgänge brauchen auch Zeit.


    Unser Erdmond ist ja der relativ größte Mond (im Massenverhältnis zur Erde bzw. der Monde zu den jeweiligen Planeten). Und selbst den hat die Erde recht schnell in eine gebundene Rotation getrieben. Er ist sogar so groß, dass er als Mond auch die Erde in ferner Zukunft in eine gebundene Rotation zwingen könnte, wenn's dann das Sonnensystem noch gäbe. Sowas nennt man dann doppelt gebundene Rotation.


    Gruß

    Ursus,
    die Gezeitenkräfte führen zu Reibung im Inneren eines jeden Objektduos, die sich einander umkreisen. Ob Doppelsterne, Planet-Mond oder was auch immer.
    Es kommt auf die beteiligten Massen und den darin gespeicherten Schwungkräften (Drehimpulsen) an. Auch um die Zeit, die das System hat, sich über Reibung 'abzureagieren'. U.a. der Merkur um die Sonne und viele Monde um Jupiter und Saturn haben eine gebundene Rotation.


    Es gibt übrigens einen Sonderfall, nämlich wenn ein nichtdrehender Himmelskörper durch den umkreisenden Mond dann angedreht würde. Dadurch würde der Mond sich dann nämlich 'annähern', vielleicht sogar abstürzen.


    So gesehen war es gut, dass die Erde bei der Mondkollission noch in 11h um sich drehte. Der ursprüngliche Mond umkreiste anfangs die Erde auf einer Bahn, die vermutlich weniger als 24h brauchte (also tiefer als heute die Astra-Satelliten) aber deutlich mehr als die 11h. Hätte er damals eine Erde mit einer Tageslänge von 24h oder mehr vorgefunden, wäre er abgestürzt und hätte sich nicht entfernt.


    Gruß

    Moin,
    der Mond dreht sich und zwar genau einmal im Monat. Man nennt das gebundene Rotation. Im Ergebnis zeigt er uns auf der Erde immer die gleiche Seite. Umgekehrt - für einen Astronauten auf dem Mond - befindet sich die Erde in einem geostationärem Orbit, d.h. steht immer an der gleichen Stelle, so wie für uns die Astra-Fernsehsatelliten.


    Warum das so ist?
    Nach aktueller gängiger Theorie ist der Mond durch eine Kollision eines etwa marsgroßen Planeten mit der Erde entstanden. Wenn man sich die Größen- vor allem aber die Massenverhältnisse - dieser Kollision anschaut, sieht das etwa folgender Maßen aus:


    Erde heute 99%
    Mond heute 1% (genauer ~1/81 der Erdmasse)
    vs.
    Erde vor der Kollision 90%
    Impaktkörper (marsgroß) 10%


    D.h. 10% des Impaktkörpers bzw. Trümmerreste aus der Erdoberfläche wurden bei der Kollision so weit in den Himmel geschleudert, dass aus ihnen der Mond entstehen konnte.


    Zu diesem Ergebnis kam man durch Simulationsrechnung und Vergleich der Gesteinsproben von den Mondlandemissionen.


    Die Trümmerreste versammelten sich nach der Kollision etwa in einem Orbit, der mindestens ~25.000 bzw. 30.000 km hoch um der Erde war. Die Erde drehte sich damals (nach der Kollision) in ~11h um seine Achse. Unterhalb dieser Höhe hätte die Gravitation der Erde einen Mond glatt wieder auseinander gerissen. Man nennt das die 'Rochegrenze', wenn das Gefälle der Erdgravitation an der erdzugewandten Mondseite zur erdabgewandten Mondseite größer ist, als die Gravitation des Mondes selbst. (Die Gravitation wird schließlich schwächer, je weiter etwas vom Gravitationszentrum der Massenkugel entfernt ist.) (Dies ist jetzt eine vereinfachte Darstellungsweise.)


    Aufgrund der unglaublichen Gezeiteneffekte, die bei so einer nahen Mondbahn existieren, bei dem der Mond kurz vorm Zerreißen stand, wurde der Urmond kräftig deformiert. Mond-Flut und Mond-Ebbe konnte man dem Mond schon aus der Ferne ansehen, denn der ganze Mond sah eher wie ein Rugby-Ei aus. Entsprechend groß war auch die Reibung im Mondgestein (damals durch die Reibung eher flüssig).
    Umgekehrt litt auch die Erdoberfläche durch die starke Gezeitenwirkung, die der Mond auf die Erde ausübte. Die muss bei einer Distanz, die nur etwa 1/10 der heutigen Entfernung war, etwa 100-fach größer gewesen sein. Das heißt, Flut und Ebbe haben selbst das Festland der Erde (ob es da schon Meere gab?) um zig Meter angehoben und abgesenkt.


    Jetzt kommt ein Effekt, den Physiker als Dreh-Impuls-Erhaltung des Gesamtsystems bezeichnen, zum Tragen. Durch die Reibungskräfte wurde die Erde langsamer in ihrer Eigenrotation (heute braucht sie immerhin ~24h), den Drehimpuls hat der Mond abgekriegt und entfernte sich deshalb auf 380.000km.


    Bildhaft kann man sich das so vorstellen, dass der Flutberg eigentlich mit der Erde mitdrehen will und damit ein Tick schneller ist, als der Mond auf seiner Umlaufbahn. Die Masse im Flutberg übt dann seitlich aus der Line Erde-Mond herausgedreht eine zusätzliche Anziehungskraft auf den Mond aus und schubst ihn auf eine höhere Bahn.


    Umgekehrt sind diese Gezeiteneffekte der Erde auf den Mond noch viel größer gewesen. Die Flutberge auf dem Mond (Rugby-Ei) haben dessen Rotation so schnell abgebremst (Reibung), dass schon wenige Jahrhunderte nach der Kollision da die Eigendrehung und die Umlaufbahn synchron waren. Zu erwähnen bleibt hier, dass die Dauer eines Monats in 30.000km Höhe anfangs nur ~24h dauerte, während die Erde einen Tag von ~11h hatte.


    Die Effekte dauern heute noch an. Der Mond entfernt sich heute noch um 3,8 cm pro Jahr und unser Tag wird jedes Jahr um ein paar Millisekunden langsamer. Dieser Effekt lässt sich beobachten, wenn man antike Himmelereignisse, wie z.B. Sonnenfinsternisse analysiert. Die kann man nur an bestimmten Stellen auf der Erde beobachten, und da stimmt die Rückrechnung nicht, wenn man die Tageslänge nicht um den Verlangsamungseffekt korrigiert. Bei Korallenriffen sieht man auch, dass vor Hunderten Millionen Jahren die Erde noch in 22h drehte.


    Aufhören wird der Effekt, wenn der Erdtag 48 Tage lang geworden ist und dann der Monat ebenfalls 48 Tage dauert.


    Am Rande möchte ich erwähnen, dass die Kollision, die zur Mondentstehung führte, die Erde nicht bemerkenswert aus ihrer Bahn um die Sonne geworfen hat. Dazu sind 10% Erdmasse im Kollisionskörper zu wenig. (Vergleich das mit einem Auto, der einen LKW wegschubsen möchte.)


    Gruß