Ist es möglich, dass es Monde aus Gas gibt?
Vier der Acht bekannten Planeten des Sonnensystems bestehen bis auf dem Kern aus Gas. Aber gibt es auch Monde aus Gas, oder ist das unmöglich?
6 Antworten
Hallo HerrUnsichtbar!
Seit der Entdeckung des ersten Planeten um einen fernen Stern, hat die Astrophysik revolutionäre Fortschritte im Bereich der Exoplanetenforschung gemacht. Bis heute sind den Astronomen ca. 2000 Planeten um andere Sterne bekannt, weitere Tausend Objekte warten noch sehnlichst auf ihre Bestätigung.
Auch unser Sonnensystem hat während seiner Entstehung große Zeiten durchgemacht. Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren formte sich um die Sonne, die zur damaligen Zeit noch als Protostern im Kosmos verweilte, eine aus Gas und Staub bestehende protoplanetare Scheibe. Darin befanden sich viele unterschiedliche Partikel, die aufgrund elektrostatischer Kräfte eine Anziehung zueinander erfuhren. Mithilfe sogenannter Agglomeration, kam es zum verstärken Anwachsen eben jener Partikel auf makroskropische Größen. Es formten sich Steine, Felsbrocken, Berge und irgendwann Hunderte Kilometer große Protoplaneten, die auf zunächst noch sehr ungeordneten Bahnen kreuz und quer durch das Sonnensystem liefen.
Kollisionen zwischen einzelnen Partikeln und Gesteinen lagen damals an der Tagesordnung. Unentwegt stießen Teile aneinander, zersplitterten erneut und räumten sich in gewisser Weise gegenseitig auf. Der Anblick des gerade im Entstehen begriffenen Sonnensystems muss einem Schlachtfeld geglichen haben und das mehrere Millionen Jahre lang.
Irgendwann aber, kam Ordnung in die Hütte. Nach schon fast evolutionären Vorschriften blieben die damals dominanten, sehr großen Gesteinsplaneten übrig, wohingegen die kleineren oft machtlosen Körper einfach aus dem Sonnensystem herausgeschleudert wurden. Die damalige protoplanetare Scheibe war zwar nun von jeglichem Gestein befreit, dafür gab es aber noch riesige Mengen an Gas.
Weit außen liegend, schafften es vier ursprüngliche Gesteinsplaneten zu einer Masse von über 10 Erdmassen. Vier weiter innen liegende Planeten, kamen jedoch nicht über eine Masse von 1 Erdmasse hinweg. Durch die ständigen Kollisionen und immer noch limitiert umherfliegenden Trümmerteile, schafften es die massereicheren Planeten (die vornehmlich außen lagen) mit einer Masse von über 10 Erdmassen weitere Himmelskörper an sich zu binden und sie in eine stabile Umlaufbahn setzen zu lassen.
Auf diese Art sind die Monde der heute bekannten 4 Gasriesen entstanden. Bedingt durch die sehr große Masse der ursprünglich noch gesteinsplanetartigen Himmelskörper und dem daraus resultierenden starken Gravitationsfeld zogen diese Objekte viele noch frei umherrschwirrende Körper an sich. Sozusagen die Überreste des Trümmerfeldes.
Aber nicht nur Gestein wurde von den sehr massereichen Objekten angezogen! Auch das übrig gebliebene Gas, das noch in der Akkretionsscheibe verblieb fand seinen Weg auf die außenliegenden massereichen Gesteinsplaneten. Das die vier inneren Planeten des Sonnensystems keine Gasplaneten wurden, hat im Wesentlichen zwei Gründe:
- Ihre Masse ist zu gering um dieselben Mengen Gas an sich zu binden!
- Es stand im inneren Bereich des Systems anlässlich des Strahlungsdrucks der Protosonne ohnehin kaum noch Gas zur Verfügung.
Ursprünglich waren also alle Planeten des Sonnensystems mal Gesteinsplaneten. Weil aber die Körper, die weit entfernt von der Sonne lagen, so viel Masse hatten konnten sie enorme Mengen Gas an sich binden und so zu Gasplaneten werden. Was das nun mit Monden zu tun hat ist folgendes:
Monde besitzen im Vergleich zu Planeten eine wahnsinnig geringe Masse. Aufgrund dessen wird es ihnen auch kaum möglich sein, große Mengen an Gas aus der protoplanetaren Scheibe an sich zu binden. Gibt es also vielleicht Monde aus Gas? Große Mengen an Gas wird es bei Monden wohl nie geben. Aber!
Es ist in unserem Sonnensystem bekannt, dass einige Monde eine Atmosphäre besitzen (bzw. der Saturnmond Titan). Eine Atmosphäre ist aber eine Gashülle. Wie kann das sein? Möglich ist das nur, wenn der Mond selber kalt genug ist und die resultierende Einzelgeschwindigkeit der Teilchen in der Atmosphäre die Fluchtgeschwindigkeit des Mondes nicht überschreitet. Gleichzeitig muss anfänglich eine Kontraktion des Planeten für eine Ausgasung sorgen. Weiterhin bedarf es einer sehr großen Masse des Mondes, damit er Gas in Form einer Atmosphäre in geringen (!) Mengen halten kann. Viele Faktoren kommen also zusammen.
Kurz und knapp: Einen Gasmond (so wie es Gasplaneten gibt) wird es in der Natur mit an Sicherheit angrenzender Wahrscheinlichkeit nicht geben. Dafür ist die Masse, die ein Mond per Definition zugeschrieben bekommt, zu gering. Eine Atmosphäre kann ein Mond in seltenen Fällen aber halten, auch hier müssen jedoch viele unterschiedliche Faktoren einander bedingen. Es müssen die Rahmenbedingung stimmen.
Lg Nikolai
Das ist nicht unmöglich - aber ziemlich unwahrscheinlich.
Damit ein Planet zu einem Gasplaneten wird, muss er schon ziemlich groß sein. Schon etwa so groß wie der Jupiter. Sonst reicht seine Masse nicht aus, Gase in genügend großen Mengen an sich zu binden.
Damit er als Mond eines anderen Planeten durchgeht, muss der andere noch größer sein und zwar ziemlich. Der andere bewegt sich dann schon in Größenordnungen, wo in seinem Kern Kernfusion einsetzen kann. Er (der andere) ist dann kein Planet mehr sondern eine kleiner roter Zwergstern - also ist er dann schon eine Sonne. Und das macht den "Mond", um den es dir hier geht, wieder zu einem Planeten und das ganze System zu einem Doppelsternsystem.
Sind beide etwa gleichgroß bilden sie nur ein Doppelplanetensystem, daß um eine Sonne kreist. Eine solche Konstellation ist gravitativ ziemlich instabil und wird keine 100.000 Jahre überleben.
Erbsenzähler! So viel kleiner ist der Neptun nun auch wieder nicht.
Bedank dich für meine gute Antwort nicht mit einen schlechten Scherz! ;-)
Der andere bewegt sich dann schon in Größenordnungen, wo in seinem Kern Kernfusion einsetzen kann.
Kommt darauf an, aus welchem Element dieser Hauptplanet bestehen würde. Wäre er aus Eisen, wie sollte da jemals eine Kernfusion einsetzten. Selbst wenn sie aus Kohlenstoff bestehen würden. Wie kann man pauschal davon unterschwellig ausgehen, dasz ein sehr groszer Planet ähnlich wie Jupiter oder Braune Zwerge aus viel Wasserstoff bestehen?
Dein Einwand ist prinzipiell richtig.
Aber in der Frage war doch von Monden aus Gas die Rede? Warum bringst du jetzt Eisen oder Kohlenstoff in die Debatte?
Und wie soll das gehen? Ein großer Mond aus Gas, der um einen noch größeren Planet kreist, der nur aus Kohlenstoff oder Eisen besteht. Warum soll der viel leichtere Gasmond bei seiner Entstehung alles Gas eingesammelt haben, während der viel schwerere "Eisenplanet" unmittelbar daneben nichts davon "abgekriegt" hat.
Irgendwie nicht logisch.
Nun, wo steht, dasz ein Mond in der Nähe eines Planeten entstanden ein musz? Wie ist es bei Neptun und seinem gröszten Mond Triton? Wir gehen davon aus, dasz Neptun einen Planetoiden einfing und nun uns als Triton bekannt ist.
Schauen wir uns doch einmal einen Mond wie Io an. Der ist so aktiv, weil er auf Grund der Gezeitenreibung warm ist. Nun stellen wir uns einfach mal vor, dasz in einem fernen Sonnensystem die Gesteinsplaneten nicht auf so stabilen Umlaufbahnen waren und schön zusammenkrachten und so immer ihre Silikate weg schleuderten und sich nur die Eisenkerne vereinten. In einem anderen Bereich dieses Systems hat sich ein kalter Planetoid entwickel, der vor allem aus Stoffen besteht, die bei "angenehmen" Temperaturen gasförmig sind. Nur ist es dort wo er entstand so kalt, dasz diese Gase dort wie Eis vorkommen. Also in fester Form. Nachdem dieser Methaneisklumpen vom Eisenriesen eingefangen wurde, wir er erwärmt und stück für stück ändert sich ein groszer Teil des Aggregatzustandes.
Also, wir sind ja einfallsreich genug, um uns als Menschen Bedingungen zu erdenken, unter denen es zu einem Gasmond kommt.
Grusz Abahatchi
Abahatchi: Lies doch bitte noch mal den ersten Satz meiner ursprünglichen Antwort ;-)
Gruß Rod
hatte ich, nur spiegeln Deine nachfolgende Aussagen dies nicht in einer Erläuterung von "WIE" wieder. Nun liesz wiederum den ersten Satz von meinem ersten Kommentar. War es eine Frage an Dich oder nicht? Bezog sich mein Kommentar also nicht auf Deinen ersten Satz Deiner Antwort, sondern auf einen anderen Teil Deiner Antwort?
Grusz Abahatchi
Dieser Satz ist aber wie Abahatchi, wie ich denke, schon meint die Regel nicht so statisch ist. Es kommt doch letztlich auf die Masse und den Entstehungsort an. Auch Jupiter und Co waren sicher mal nur Halb so groß oder kleiner. Waren aber dennoch wohl schon Gasplaneten. Und selbst die Sonne besitzt Eisen und andere schwere Elemente.
Die eigentliche Frage ist doch eher, gilt ein Objekt was so groß ist noch als Mond? Selbst wenn er einen Planeten umkreist. Bei unseren Mond ist es so, obwohl der glaube schon in die Kategorie Zwergplaneten gehört.
Bei unseren Mond ist es so, obwohl der glaube schon in die Kategorie Zwergplaneten gehört.
Moin, das Schwerezentrum von Erde und Mond liegt innerhalb der Erde. Damit ist klar, dasz unser Mond ein Mond ist. Würde die Erde um Jupiter kreisen, sie wäre ein Mond. Schauen wir uns doch einmal die Massen von Mond, Erde und Jupiter an. Mond ca. 7,3 · 10^22 kg, Erde ca. 6 · 10^24 kg und Jupiter ca. 1,9 · 10^27 kg. Wäre die Erde ein Mond von Jupiter, sie könnte ruhig drei mal so viel Masse haben, um im Verhältnis Mond-Erde ebenbürtig zum Jupiter zu sein. Die Erde wäre also im Verhältnis ein kleiner Mond für den Jupiter, wenn wir uns mal die Masse des Erdmondes in Bezug auf die Erde ansehen.
Bei Pluto und Charon kann man jedenfalls aus wissenschaftlicher Sicht nicht mehr von Planet (Zwergplanet) und seinen Mond sprechen. Es ist vielmehr ein Doppelsystem von zwei Planeten (Zwergplaneten).
Gastzwerge kann es nicht geben, was man schon an der Erde sieht. Leichte Gase wie Wasserstoff und Helium sind zu leicht und verschwinden langsam in den interplanetären Raum. Uranus und Neptun können diese Gase weitgehend behalten, weil sie so kalt sind.
Ein Planet mit nur einem kleinen Kern und hauptsächlich Gas muss also so groß sein, es sei denn der Hauptbestandteil ist ein sehr schweres Gas. Schwere Stoffe haben aber wieder ein höherer Siedepunkt... Also funktioniert das einfach nicht.
Gastzwerge
Was sind Gastzwerge? Meinst Du damit kleine Objekte die nur "zu Gast" sind und dann entweder auf dem Planeten irgendwann nieder gehen oder ihn wieder verlassen, so es auch bei den Monden vom Mars der Fall sein wird?
Die vier Gasplaneten sind nicht Gasförmig. Sie sind von innen nach außen Fest, Flüssig (Flüssiges Gas), Gasförmig. Es kommt auf die Definition Mond an ob das Möglich ist. Theoretisch kann das sein, jedoch wird ein Objekt das so groß ist das es solche Eigenschaften hat wohl unter Planeten fallen. Denn Objekte müssen weit größer sein als die Erde, das sie solch eine Eigenschaft haben und in dem Fall währe es wohl eher eine Art Doppel Planeten System. Welches aber wahrscheinlich nur in recht leeren Sonnensystemen Funktionieren dürfte.
Theoretisch kann das sein
Auch wenn ich Dir eine DH gegeben haben, es wäre nett gewesen, wenn Du thetisch statt theoretisch geschrieben hättest.
Kleine Aufklärung bitte. Ich verstehe das Problem nämlich nicht, auch das Wort ist mir nicht geläufig.
Kleine Aufklärung bitte.
Leider macht sich die Unsitte breit, und dies selbst unter sogenannten Wissenschaftlern, dasz sie unter Theorie nicht mehr Theorie verstehen, also die Beschreibung bzw. Erklärung der Realität, sondern eine Vermutung, Unterstellung, Annahme bzw. Behauptung. Daher denken viele, es ist "nur" eine Theorie. Theorie ist aber nicht These! Natürlich stellen viele eine These auf, aber statt es These zu nennen, sagen sie, es wäre eine Theorie. So kommt es dasz selbst Theorien von einigen nur als These verstanden werden.
Theorie - theoretisch
These - thetisch
Dies dürfte Reichen, damit Du verstehst, was thetisch ist.
Grusz Abahatchi
Wenn ich dich Richtig verstehe ist Theorie Konkreter als These. Eine These ist so gesehen nicht weiter als eine Idee, währen eine Theorie schon weiter geht.
Allerding war mein Theoretisch eher Neutral gemeint. Denn im Alltag hat Theoretisch ja auch seine eigene Bedeutung.
Eine These wird erst dann zur Theorie, wenn sie ein Fakt darstellt, also wahrhaft ist, die Wirklichkeit. Weil dies aber heute mit den 100 % nicht immer so möglich ist, musz eine These je nach Wissenschaft zu mindestens 80 bis 90 % bestätigt wurden sein, damit man nicht mehr von einer These spricht, sondern von einer Theorie.
Du hast durchaus richtig erkannt, dasz die Allgemeinheit Wörter benutzt, ohne zu wissen was sie bedeuten und benutzt sie all zu oft gänzlich falsch. Daher auch oft die Formulierung: ist ja nur einen Theorie. Dabei ist in den Wissenschaften nichts höherwertiger als eine Theorie, weil es keine These mehr ist, weil etwas nachgewiesen bzw. bestätigt wurde.
Im Alltage hat theoretisch keine "eigene Bedeutung", sondern die Leute sind einfach dumm, weil es schon die Lehrer in Deutschland sind, die es ihren Schülern eigentlich richtig beibringen müszten. Hinzu kommt noch, dasz im TV noch dümmere angebliche wissenschaftliche Dokumentationen aus den USA so schlecht und von Leuten übersetzt werden, die vom Thema keine Ahnung haben, dasz selbst in diesen sogenannten wissenschaftlichen Magazinen nicht einmal zwischen Theorie und These unterschieden wird.
Solche volksverdummenden Sendungen gehören eigentlich auf den Index und dürften erst frei gegeben werden, wenn diese widerwärtigen Fehler berichtigt wurden. Das eigentliche Problem ist, dasz wegen dieser Unfähigkeit von Wissenschaftsmagazinen, eben auch jede These plötzlich zur Theorie wird. Jeder der eine These aufstellt betitelt sie als Theorie.
Es ist für die Allgemeinheit und Wissenschaften essenziell, zwischen Theorie und Thesen einwandfrei unterscheiden zu können.
Grusz Abahatchi
Tja blöd nur das wir nun vor dem Problem stehen was auch bei mir war ......
Kleine Aufklärung bitte. ......... auch das Wort ist mir nicht geläufig.
.....denn nutzen kann ich das Wort in Antworten, ohne einen Bedeutungsverweis nicht, da es schlich weg kein Mensch kennt
Dann müsste ja der Spruch Theorie ist eine Sache und Praxis ist eine andere Sache, eigentlich heißen: These ist eine Sache und Praxis ist eine andere Sache. Oder so ähnlich.
Alle Gasplaneten sind sogenannte Gasriesen.
Man hat noch keine "Gaszwerge" entdeckt.
Ein Mond ist nur dann ein Mond, wenn er im Verhältnis zu seinem Planeten kleiner ist.
Kleiner? Kleiner in bzw. von was? Von Volumen und Umfang könnte ein Mond sogar gröszer als der Planet sein. Astronomisch sind die Massen der beiden Objekte Planet und Mond ausschlaggebend.
Wenn er so groß sein muss wie der Jupiter, warum ist der Neptun dann auch ein Gasplanet? :D