Die vielen Mondmonde

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Geheimnisvoll und verlockend – eine wahre Wunderlandwelt – Mars hat das Lied seiner wissenschaftlichen Sirene jahrelang für diejenigen gesungen, die seine vielen lang gehegten Geheimnisse verstehen wollen. Diese kleine, felsige Welt mit einem faszinierenden roten Farbton erhält ihre rostige Farbe durch die große Menge Eisenoxid, die ihre Oberfläche bedeckt. Ein großer Teil des Charmes dieser kleinen Welt rührt von ihrem Ruf her, der glückliche Aufenthaltsort von "kleinen grünen Männern" zu sein – dem Nachbarplaneten der Erde, der das Leben, so wie wir es kennen, beherbergt. Mars hat jedoch viele faszinierende Merkmale und bezaubernde Geheimnisse, zusätzlich zu der oben genannten datierten Vorstellung, dass es die wahrscheinlichste Welt in unserem Sonnensystem ist – außer unserer Erde -, die lebende Kreaturen beherbergt. Das Duo kleiner kartoffelförmiger Marsmonde, Phobos und Deimos Häufig wird davon ausgegangen, dass Asteroiden erbeutet werden, die die Schwerkraft des Roten Planeten auf sich zog, als sie eine uralte und unbegleitete Reise durch den interplanetaren Raum von ihrem Geburtsort im Land aus unternahmen Asteroidengürtel , zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter gelegen. Das Duo der felsigen Objekte umkreist jetzt ihren angenommenen Elternplaneten – zumindest vorerst. Im Juli 2016 schlug jedoch ein Team von Astronomen eine alternative Perspektive vor, was darauf hindeutet, dass die beiden kleinen Monde aus einem uralten Aufprall auf die Marsoberfläche durch ein zerstörerisches Urobjekt entstanden sind – zusammen mit vielen anderen, seit langem verlorenen kleinen Monden.

Seit ihrer Entdeckung im Jahre 1877 Phobos und Deimos haben sowohl verwirrte als auch verzauberte Astronomen versucht, die Frage zu beantworten, wie der Mars mit seinem Duo aus missgebildeten kleinen Monden endete. Dieses verwirrende Rätsel könnte jedoch durch eine multidisziplinäre Studie gelöst worden sein, die von französischen, belgischen und japanischen Wissenschaftlern durchgeführt wurde.

Astronomen haben seit Jahren zwei konkurrierende Hypothesen in Betracht gezogen, die den Ursprung der Marsmonde erklären. Die ersten Vorschläge dazu Phobos und Deimos sind in der Tat Flucht aus dem Asteroidengürtel . Leider stellt sich aus dieser Perspektive die Frage, warum sie eigentlich von ihrem adoptierten Mutterplaneten so grausam gefangen werden sollten. Eine alternative Theorie weist auf die Möglichkeit hin, dass die Monde aus den Trümmern entstanden sind, die bei einem gewaltsamen Zusammenstoß zwischen Mars und einem Urkörper entstanden sind Protoplanet – ein Babyplanet befindet sich noch im Aufbau. Diese Theorie leidet jedoch auch unter Ungewissheit, weil sie nicht genau erklärt, wie diese besonderen tragischen Mechanismen zunehmen Phobos und Deimos

"Eine große Schwierigkeit bestand darin, zu erklären, warum ein riesiger Aufprall auf den Mars zwei Monde hinterlassen hätte, die sich so sehr von unserem eigenen Mond unterscheiden, eine riesige Einzelmasse, die sich auch unter einem solchen Aufprall von der Erde gebildet hat", erklärte Dr. Sebastien Charnoz in einem Juli 4, 2016 Pressemitteilung des Nationalen Forschungsinstituts für Forschung (CNRS). Dr. Charnoz ist ein Planetenwissenschaftler am Institut für Physik Du Globe De Paris ( IPG) die zur neuen Forschung beigetragen haben.

Das G Iant-Impact-Theorie alternativ als Theia Auswirkungen , oder Großer Splash Theorie, weist darauf hin, dass der Mond der Erde aus den Trümmern entstand, die bei einer katastrophalen Kollision vor etwa 4,3 Milliarden Jahren zwischen der ursprünglichen Erde und einer unglücklichen Erde verblieben waren Protoplanet Das war ungefähr so ​​groß wie der Mars. Die mondbildende Kollision der Erde wäre aufgetreten, als sich unser Sonnensystem während des Mondes noch bildete Hadean Äon . Das Hadean Äon Etwa 20 bis 100 Millionen Jahre nachdem unser Sonnensystem aus seiner kalten, dunklen Geburtswolke aus Gas und Staub aufgetaucht war. Das Schicksal verurteilt Protoplanet , oft angerufen Theia erhielt seinen Namen zu Ehren eines Titans aus der griechischen Mythologie, der Mutter von Selene, der Mondgöttin. Eine Analyse der Mondgesteine, die 2016 veröffentlicht wurde, weist darauf hin, dass dieser katastrophale Absturz ein direkter Treffer war – eine Vermischung von Erde und Erde Theia -Zeug. Das Giant-Impact-Theorie ist die bevorzugte wissenschaftliche Erklärung für die Geburt des Mondes der Erde.

Wenn ein Mond sich in einer Umlaufbahn um seinen Mutterplaneten befindet, ist alles in Ordnung – solange die Schwerkraft, die den Mond in einem Stück zusammenhält, die kraftvolle, unnachgiebige Kraft seines Planeten übersteigt. Wenn ein Mond zu nahe wandert und die Gezeitenkräfte des Mutterplaneten die Schwerkraft des unglücklichen Mondes übersteigen, fällt der Mond auseinander. Dies nennt man das Roche-Grenze Der zuverlässig große Mond der Erde ist ein sehr fester natürlicher Satellit, und die Grenze hier liegt etwas unter 10.000 Kilometer – während unser Mond 385.000 Kilometer von unserem Planeten entfernt ist.

Leider ist dies bei nicht der Fall Phobos und Deimos Phobos , das größere des Duos der kleinen Marsmonde, mit 22 Kilometern Durchmesser, träge träge auf den Mars zu und wird sich dem Mars nähern Roche-Grenze in etwa 20 Millionen Jahren. An diesem tragischen Punkt zerbricht es in Fragmente, die extrem einen spektakulären Ring um seinen Planeten bilden. Nur Deimos wird bleiben – ohne Begleiter. Deimos ist der kleinere Mond des Paares und umkreist seinen Mutterplaneten weiter außen. Dieser letzte verbliebene kleine Mond wird an diesem traurigen Punkt ein einsames Objekt sein, das am Marshimmel verweilt. Dies war jedoch nicht immer der Fall. Die neue Studie von 2016 legt nahe, dass der Mars einst ein sehr komplexes System aus vielen Monden besaß.

Um die geheimnisvollen Ursprünge des überlebenden Duos der Marsmonde neu zu beleuchten, kombinierten die Forscher, die diese Studie durchführten, ihre Expertise in Astrophysik, Planetenkunde, Informatik und Mathematik, um komplexe Supercomputermodelle zu erstellen. Die Modelle führten eine Reihe von hydrodynamischen und numerischen Simulationen durch, mit denen die Abfolge der antiken Ereignisse nachgebildet werden konnte. Ihre Erkenntnisse bestärken die Hypothese, dass die Monde des Mars durch einen schrecklichen Schlag in der Vergangenheit gebildet wurden – ursprünglich eine Ansammlung von Monden und Mondeln.

Die Wissenschaftler der Planeten bevorzugten das Szenario, dass das Duo der kartoffelförmigen Marsmonde wahrscheinlich Asteroiden waren. Die kreisförmigen Umlaufbahnen des Paares am Äquator zeigen jedoch etwas anderes an. Die Umlaufbahnen der kleinen Monde deuteten darauf hin, dass sie sich vor Milliarden von Jahren aus einem riesigen Aufprall gebildet hatten. Die neue Studie wurde in der Ausgabe vom 4. Juli 2016 veröffentlicht Nature Geoscience schlägt vor, dass ein massiver 2.000 Kilometer Protoplanet stieß in den ursprünglichen Mars. Der entsetzliche Aufprall brachte den größten Teil der Marsoberfläche wieder zum Vorschein und schleuderte eine Menge Trümmer, mehr als das 100-fache der Masse von beiden Phobos und Deimos, in den Orbit um den Roten Planeten.

Der Mars kann von vielen Monden mit einem Durchmesser von weniger als 160 bis 330 Fuß umkreist werden, und es wurde vorhergesagt, dass ein Staubring den Mars dazwischen umkreisen wird Phobos und Deimos

Der "Feuerstern"

Die ersten Beobachtungen des Mars als Objekt, das sich im Nachthimmel der Erde bewegt, wurden von den alten ägyptischen Astronomen aufgezeichnet, und 1534 v. Chr. Waren die alten Astronomen mit der rückläufigen Bewegung des Planeten vertraut. Zur Zeit des Neo-Babylonischen Reiches zeichneten die babylonischen Astronomen regelmäßig die Positionen der Planeten sowie die systematische Erfassung ihres Verhaltens auf. Im Falle des Mars erkannten die alten Astronomen, dass er alle 79 Jahre 42 Tierkreiskreise gemacht hat. Diese Wissenschaftler haben schon vor langer Zeit arithmetische Methoden erfunden, um geringfügige Korrekturen bezüglich der vorhergesagten Positionen der Planeten unseres Sonnensystems vornehmen zu können. Die antiken Astronomen bezeichneten die Planeten als "Wandersterne".

Im vierten Jahrhundert v. Chr. Stellte Aristoteles fest, dass der Mars während einer Okkultation hinter dem Mond der Erde verschwand. Dies deutete darauf hin, dass der Planet weiter von unserem Mond entfernt war. Der griechische Astronom Ptolemaios, der in Alexandria lebte, versuchte das Problem der Umlaufbewegung des Roten Planeten zu lösen. Ptolemaios kollektive Arbeiten und Modelle zur Astronomie wurden in seiner mehrbändigen Sammlung mit dem Titel "The" vorgestellt Almagest . Das Almagest wurde die maßgebliche Arbeit zur westlichen Astronomie für die nächsten 400 Jahre. Antike chinesische Astronomen waren sich spätestens im 4. Jahrhundert v. Chr. Der Existenz des Mars bewusst. Im fünften Jahrhundert n. Chr. Wurde das indische astronomische Werk betitelt Surya Siddhanta schlug ein Maß für den geschätzten Durchmesser des Mars vor. In ostasiatischen Kulturen wird Mars üblicherweise als "Feuerstern" bezeichnet – basierend auf dem Fünf Elemente: Feuer, Holz, Metall, Wasser, und Erde.

Der Astronom Tycho Brahe maß im 17. Jahrhundert die Tageszeitparallaxe des Mars, mit der Johannes Kepler die relative Entfernung zum Roten Planeten vorab berechnet hatte. Als die ersten Teleskope, die zu astronomischen Zwecken eingesetzt werden sollten, endlich verfügbar waren, wurde erneut die tägliche Marsparallaxe gemessen, um den Abstand zwischen unserer Sonne und der Erde zu bestimmen. Giovanni Domenico Cassini führte 1692 als erster diese Messung durch – die frühen Parallaxenmessungen wurden jedoch durch die primitive Qualität der Instrumente behindert. Die einzige Marsbedeckung durch den Planeten Venus wurde am 13. Oktober 1590 von Michael Maestlin in Heidelberg beobachtet. Im Jahr 1610 wurde der Mars vom großen Astronomen Galileo Galilei angesehen, der als erster ein primitives Teleskop für astronomische Zwecke nutzte. Der niederländische Astronom Christiaan Huygens zeichnete als erster eine Karte des Mars mit Geländemerkmalen.

Mars hat nicht immer so ausgesehen wie heute. Der Planet litt vor Milliarden von Jahren unter einer monumentalen Neigung. Vor dieser großen Neigung waren die Marspfähle nicht dort, wo wir sie jetzt sehen.

Die kürzlich erhaltenen Daten zum Roten Planeten stammen von sieben aktiven Sonden, die entweder die Marsoberfläche durchstreifen oder den Planeten umkreisen. Die sieben Raumsonden umfassen ein Quintett von Orbitern und ein Duo von Rovers. Diese Sammlung beinhaltet Mars Odyssey 2001, Mars Express, Orbiter der Marsaufklärung, MAVEN, Mars Orbiter Mission, Gelegenheit, und Neugierde.

Dutzende von raumlosen Flugzeugen, darunter Lander, Rover und Orbiter, wurden von der Sowjetunion, den Vereinigten Staaten, Europa und Indien zum Mars geschickt, um das Klima, die Oberfläche und die Geologie des Planeten zu beobachten. Seit dem Jahr 2000 haben in der Umlaufbahn um den Mars zirkulierende Kameras eine Schatztruhe zur Erde zurückgeschickt, die mit aufschlussreichen Bildern des "Feuersterns" überfüllt ist. Diese wundervollen Bilder haben eine Marsoberfläche gezeigt, die mit kleinen Tälern geätzt und in Hänge gehauen wurde. Diese Merkmale ähneln in ihrer Form unheimlich Gullys, die von auf der Erde strömendem Wasser geschnitzt werden. Man nimmt an, dass die Marsschluchten weniger als ein paar Millionen Jahre alt sind – ein winziger Augenzwinkern auf geologischen Zeitskalen. Einige der Gullys scheinen sogar jünger zu sein! Diese Entdeckung ist verlockend. Dies liegt an den Beobachtungen der Planetenwissenschaftler, die darauf hinweisen, dass sich auf dem Mars noch immer große Mengen an flüssigem Wasser befinden – und dass dieses sprudelnde Wasser die Rinnen aushöhlen könnte.

Es gibt laufende Studien, in denen das Bewohnbarkeitspotenzial des Roten Planeten in der Vergangenheit sowie die Möglichkeit des Lebens bewertet werden.

Die vielen Mondmonde

Die Forschung wurde in der Ausgabe vom 4. Juli 2016 von veröffentlicht Nature Geoscience hebt den Hauptfaktor hervor, der die Mondgeburt um Mars und Erde unterscheidet: Die unterschiedlichen Rotationszyklen der beiden Planeten haben "völlig unterschiedliche Gezeitenbewegungen" ausgelöst, erklärte Dr. Charnoz am 4. Juli 2016 CNRS-Pressemitteilung. Dr. Charnoz schlägt vor, dass die Erde zum Zeitpunkt ihrer relevanten Auswirkungen "weniger als vier Stunden gebraucht hat, um sich auf ihrer Achse zu drehen, wo sich der Mars über einen Zeitraum von 24 Stunden sehr langsam drehte." Das Ergebnis dieses wichtigen Unterschieds führte dazu, dass die Erde ihren einzigen großen Mond festhielt, während der Zusammenstoß des Mars ein Dutzend kleinerer Monde neben einem größeren Mond hervorbrachte. Im Laufe der Zeit veranlassten die Marschgezeiten, die sich aus der langsamen Rotationsgeschwindigkeit des Planeten ergeben, die meisten Monde, einschließlich des größten, dazu, wieder an die Oberfläche ihres Mutterplaneten zu stürzen. Als Ergebnis sind nur die zwei entferntesten Monde, Phobos und Deimos , als Zeugnis der antiken Katastrophe überlebt.

Der verschwundene, unglückselige, große Mond hätte einige hundert Kilometer Durchmesser haben können. Der große Mond hätte auch eine Handvoll kleinerer Monde bilden können – einschließlich des Duos aus kleinen, formlosen, die heute noch bestehen. Dieser große innere Mond wäre jedoch nahe oder in der Nähe des geboren worden Roche-Grenze Deshalb ist es wahrscheinlich, dass es innerhalb weniger Millionen Jahre durch Gezeitenkräfte auf den Mars stürzte – und die Ansammlung anderer kleiner Monde folgte ihrem Anführer. Nur Phobos und Deimos Abstand gehalten.

Wenn diese uralten katastrophalen Auswirkungen tatsächlich auftraten, sollten sich auf der Marsoberfläche Ablagerungen dieser tragischen Monde befinden. Das Japanische Agentur für Luft- und Raumfahrt (JAXA) plant derzeit eine Musterrückgabe an Phobos und Deimos, das Martian Moons Explorer und die NASA hat Pläne, Proben von der Oberfläche von Mars – vielleicht schon in den 2020er Jahren – wieder auf die Erde zu bringen. Zum Abschluss ihrer Arbeit stellen die Autoren fest: "Unser Szenario ist eine weitere Motivation für eine Rückführungsmission zu den Mars-Satelliten."

JAXA hat eine Weltraummission angekündigt, die im Jahr 2022 beginnen soll, mit einer erwarteten Rückkehr zur Erde im Jahr 2026. "Ihr Ziel ist es, Nahaufnahmen und In-Situ-Beobachtungen beider durchzuführen Phobos und Deimos und Proben von zu bringen Phobos, " kommentierte Dr. Ryuki Hyodo am 4. Juli 2016 CNRS-Pressemitteilung. Dr. Hyodo ist ein Planetenwissenschaftler, ursprünglich von der Kobe University in Japan, und er arbeitet derzeit auch mit der IPG. "Um die Plattenstruktur besser zu verstehen, sind hochauflösende Impact-Simulationen immer noch erforderlich", erklärte er der Presse weiter.

Die derzeitige Studie der französisch-belgisch-japanischen Zusammenarbeit freut sich auf diese Mission. JAXA plant, sie zur Durchführung von Tests der Marsproben zu veranlassen, wenn sie zur Erde zurückkehren. Die Proben helfen den Wissenschaftlern zu bestimmen, ob Phobos besteht tatsächlich aus einer Mischung aus Marsmantel und Trümmern, die nach dem tragischen Absturz der Verurteilten zurückgelassen wurden, ist verschwunden Protoplanet – wie von ihren Supercomputer-Simulationen vorgeschlagen.

"Unsere Ergebnisse verdeutlichen im Allgemeinen, wie gigantische Auswirkungen Satelliten gebären und eine Vielfalt von Satellitensystemen schaffen können", sagte Dr. Charnoz am 4. Juli 2016 gegenüber der Presse. Er fügte hinzu, dass das Team ihre Methode auf andere Regionen von anwenden könnte unser Universum:

"Uranus und Neptun und – warum nicht? – Satellitensysteme in der Umgebung von Exoplaneten, die wir in der Zukunft identifizieren können."

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