Asteroiden des inneren Sonnensystems

[Amelissan]

Die Sonde Cassini bestimmte 2007 das Ringalter jedoch auf etwa das Alter des Saturn selbst. [...] Wären die Ringe jedoch gleichzeitig mit dem Saturn entstanden müssten alle Planeten Ringe haben.

Du meinst nach der alten Hypothese müssten alle Planeten Ringe haben?
Ansonsten stimmt das ja nich.. man hat noch viel zu wenig Detail über den Übergang Wolkenabschnitt -> Planet...

[Bynaus]

Seine Theorie

Ihre!

Wären die Ringe jedoch gleichzeitig mit dem Saturn entstanden müssten alle Planeten Ringe haben.

Zumindest alle Gasriesen. Was auch der Fall ist (sie sind bei Jupiter, Uranus und Neptun bloss sehr viel undeutlicher zu erkennen). Aber natürlich spielen die genauen Umstände auch eine Rolle spielen. Bei Jupiter etwa kreisen dort, wo bei Saturn die Ringe sind, Io und Europa - kein Platz für ein so delikates Objekt wie ein ausgedehnten, hellen Ring! Auch ist der Gravitationsgradient anders (da Jupiter kompakter ist), Jupiter hat ein überproportional stärkeres Magnetfeld uvm.

[McWire]

Wie oben erwähnt - Meteoriten sind genau diese "Kleinteile". Sie sind alles andere als homogen, in jederlei Hinsicht. Der Asteroidengürtel war nie ein Planet.

Vielleicht kein Planet, aber vielleicht ein Planetisimal. Die Frage ist halt, wie groß der Masseverlust dieser Region nun war.

Heute sind 5% Mondmasse übrig, vor 4 Mrd Jahren hätten es durchaus mehrere Mondmassen sein können. Und damals flogen auch Objekte quer durch das Sonnensystem von der Größe des Mars, wie die mutmaßliche Entstehungsgeschichte unseres Mondes ja beweist.

Es wäre möglich, dass ein mittelgroßes Planetisimal zerbrochen ist und der größte Teil der Trümmer vom Jupiter geschluckt oder aus dem Sonnensystem gekickt wurde. Immerhin hatte der Jupiter damals ja auch noch nicht seine heutige Masse und damit seine heutige Gravitation.

[Thomas W. Riker]

Der Asteroidengürtel hatte mal deutlich mehr Masse - in der Frühzeit des Sonnensystems etwa 100 bis 1000 Mal mehr als heute (schätzt man). Heute ist da nicht mehr viel übrig, und vermutlich steckt in den Trojaner-Wolken von Jupiter nochmal gleichviel Masse wie im "Hauptgürtel", und vermutlich nochmals soviel in den Trojaner-Wolken von Neptun (man muss extrapolieren von den wenigen Funden, die man hat, und der Wahrscheinlichkeit, Funde einer bestimmten Grösse zu machen, angesichts der Distanz - diese Angaben können also durchaus mit grossen Fehlern behaftet sein). Der mit Abstand massivste Asteroidengürtel im Sonnensystem ist jedoch der Kuipergürtel (die Oortsche Wolke ist nochmals massiver (denkt man), aber die kann man ja nicht gut als Asteroiden"gürtel" bezeichnen).

Beim Vergleich von Asteroidengürtel und Kuipergürtel muß man aber auch berücksichtigen, dass der KB in der Draufsicht wesentlich mehr Fläche hat (ich gehe mal davon aus, dass er sich auch in der dritten Dimension stärker ausdehnt als der Asteroidengürtel zw. Mars und Jupiter).

Der KB ist 30 bis 50 AU von der Sonne entfernt, seine Fläche beträgt demnach > 5000 AU². Laut Wiki werden in ihm 70.000 Objekte > 100km vermutet, bekannt sind bisher 1000 Objekte, darunter u.a. 9 Zweifach-Systeme wie Pluto-Charon. Viele Objekte sind in 3:2, 2:1 und 5:2 Resonanzen zum Neptun.

Der Asteroidengürtel liegt zw. 2,0 und 3,4 AU von der Sonne entfernt und hat eine Fläche von ~24 AU², also eine Fläche von ca 0,5% des KB.

Nimmt man die Massen innerhalb der Marsbahn (7,3 AU²) zusammen, kommt man mit
Merkur (0,055), Venus (0,815), Erde (1,000), Mond (0,012) und Mars (0,107)
auf beachtliche 1,989 Erdmassen, also 0,27 Erdmassen/AU².

Die Masse im Astreoidengürtel beträgt nur 0,0006 Erdmassen/24AU² = 0,000025 Erdmassen/AU²,
also nur 1/10800 der Dichte des inneren Planetensystems.

Wenn ich daran denke, wie viel Angst man in den 70ern/80ern hatte, dass Pioneer 10 und 11 sowie Voyager 1 und 2 von Asteroiden zerstört werden könnten. Wie sich die zeiten ändern!

[xanrof]

Wenn ich daran denke, wie viel Angst man in den 70ern/80ern hatte, dass Pioneer 10 und 11 sowie Voyager 1 und 2 von Asteroiden zerstört werden könnten. Wie sich die zeiten ändern!

Das muss man den Leuten erstmal klar machen, dass es Asteroidenguertel wie in Star Wars so nicht geben kann. Wenn der Falke oder Slave-I zwischen den grossen Brocken herum saussen, sieht das zwar cool aus, aber in Reality wuerde ein solcher Asteroidenguertel innerhalb kuerzester Zeit sich selbst pulverisiert haben, wegen der haeufigen Kollisionen untereinander. Natuerlich kann es solche Asteroidenguertel geben, kurz nach der Entstehung, nur die waeren nicht von langer Dauer.

Abe zum Thema:
Es gibt noch ein anderes, wichtiges Argument, warum anstelle des Asteroidenguertels nie ein Planet war: die Domninanz von Chondren in gefundenen Meteoriten.

Der Reihe nach.
Meteorite entstammen von einem Mutterkörper. Die weitaus häufigste Quelle sind hierbei große Asteroiden oder Kleinplaneten, die durch Impaktereignisse oder Kollisionen untereinander (teilweise) fragmentiert werden, wodurch kleinere Gesteinskörper entstehen.

Die allermeisten Meteorite haben ihren Mutterkörper im Asteroidengürtel. Von den zur Zeit etwa 30 000 bekannten Meteoriten, die auf der Erde gefunden wurden, gehören ca. 92 % zur Gruppe der Chondrite.

Chondrite sind benannt nach kleinen Kuegelchen, die sich in SEHR grosser Zahl in den meisten Meteoriten finden. Es sind Silikat-Kuegelchen mit Durchmessern von etwa 100 µm bis etwa
2 mm. Ihre Entstehung ist rein magmatisch ( = d.h. geschmolzenes und dann erstarrtes Gestein) und sie stellen mit 80 bis 90 % den Hauptbestandteil der Chondrite dar. Es gilt als gesichert, dass diese Chondren durch Erstarrung von geschmolzenem Gestein in Schwerelosigkeit entstanden sind.
(nur am Rande: der Grund fuer das Aufschmelz-Ereigniss ist noch unbekannt und eines der heissesten Themen in der Kosmochemie)

Da 92 % aller Meteorite Chondren enthalten, könnte (sollte!) ein Großteil der Asteroiden selbst über Chondren verfügen. Gleichzeitig belegt ihr Vorhandensein auch, daß die Mutterkörper der Chondrite keine oder nur geringe Aufschmelzung oder Differenzierung erlebt haben. Das bedeutet, dass die Mutterkoerper der allermeisten Meteoriten eine bestimmte Groesse (=Durchmesser) nicht ueberschritten haben koennen. Ansonsten waeren sie aufgeschmolzen, wie es alle groesseren Koerper, (z.B. auch die Erde). Ein Vorhandensein von chondritischen Strukturen bedeutet, daß es keine vollständige Aufschmelzung und somit nie einen größeren, planetenähnlichen Körper im (bzw. anstelle des) Asteroidengürtel(s) gegeben haben kann.

Da passt es sehr gut, dass Modell-Rechnungen ergeben haben, dass die gravitativen Einfluesse der Bewegung des Jupiter die Bildung eines Planeten nie ermoeglicht haetten. Auch stimmt es, dass die Gesamtmasse aller Objekte des Asteroidenguertels z. B. nur einen Bruchteil der Masse des Erdenmondes ergeben.

Das erinnert mich gerade an Captain Future, wo die These (Asteroidenguertel=explodierter Planet) noch "erklaert" wurde. Stimmte zwar nicht, aber immerhin war diese Serie einer der Gruende, warum ich beruflich in diese Richtung ging...

Aber das ist ein anderer Thread.

[Thomas W. Riker]

Die Gravitation des Jupiter hat nach innen immerhin einen Ring von 1,8 AU (Abstand von der Sonne 3,4 bis 5,2 AU) mit einer Fläche von 49 AU² freigeräumt und der Freiraum zwischen Jupiter und Saturn (Sonnenabstand 5,2 bis 9,5 AU) beträgt 199 AU². Dies ist aber bei den 318 bzw 95 Erdmassen der beiden größten Planeten des Sonnensystems leicht verständlich.
Bis auf einige exzentrische Asteroiden und Kometen, die meist dazu noch in einem großen Winkel zur Planetenebene um die Sonne kreisen (eigentlich "elliptieren") ist das äußere Sonnensystem extrem leer.

[Bynaus]

Vielleicht kein Planet, aber vielleicht ein Planetisimal.

Ja und Nein. Ja, es gab im Asteroidengürtel mehr grosse Asteroiden in der Frühzeit des Sonnensystems als heute. Zusammenstösse haben einige grosse Asteroiden zerstört und eine grosse Anzahl von Asteroidenfamilien (Asteroiden ähnlicher Zusammensetzung und mit ähnlichen Bahnelementen, die sich auf ein einziges Objekt zurückführen lassen) erzeugt.

Aber es war immer ein Trümmergürtel mit vielen verschiedenen Objekten, und mit Sicherheit nie ein einziges Objekt. Dafür ist die Diversität (in Element- und Isotopenzusammensetzungen) in Meteoriten heute viel zu gross.

Beim Vergleich von Asteroidengürtel und Kuipergürtel muß man aber auch berücksichtigen, dass der KB in der Draufsicht wesentlich mehr Fläche hat

Natürlich. Mir ging es einfach darum, aufzuzeigen, dass die meisten Vorstellungen zur Masse und Ausdehnung des Asteroidengürtels ziemlich weit daneben liegen.

Wenn ich daran denke, wie viel Angst man in den 70ern/80ern hatte, dass Pioneer 10 und 11 sowie Voyager 1 und 2 von Asteroiden zerstört werden könnten. Wie sich die zeiten ändern!

Nun, wirklich "Angst" hatten die Wissenschaftler damals nicht - die Medien haben das aber gerne so dargestellt. Natürlich wusste man nicht, wie sich die Massenverteilung im Gürtel hin zu sehr kleinen Teilen fortsetzte - aber schon damals wusste man, dass kleine Meteoriten und Staub im Sonnensystem instabil sind, und deshalb war im Prinzip auch klar, dass die Chance einer nahen Begegnung mit einem kleinen Trümmerteil gegen Null tendieren muss.

Bis auf einige exzentrische Asteroiden und Kometen, die meist dazu noch in einem großen Winkel zur Planetenebene um die Sonne kreisen (eigentlich "elliptieren") ist das äußere Sonnensystem extrem leer.

Minus die Trojaner-Wolken, natürlich. Und dann kommt dazu, dass solche Asteroiden dort draussen schwierig zu sehen sind. Aber natürlich hast du grundsätzlich recht: alle Objekte in diesem Bereich (ausser in den Trojaner-Wolken) befinden sich auf langfristig instabilen Bahnen.

[McWire]

Ja und Nein. Ja, es gab im Asteroidengürtel mehr grosse Asteroiden in der Frühzeit des Sonnensystems als heute. Zusammenstösse haben einige grosse Asteroiden zerstört und eine grosse Anzahl von Asteroidenfamilien (Asteroiden ähnlicher Zusammensetzung und mit ähnlichen Bahnelementen, die sich auf ein einziges Objekt zurückführen lassen) erzeugt.

Aber es war immer ein Trümmergürtel mit vielen verschiedenen Objekten, und mit Sicherheit nie ein einziges Objekt. Dafür ist die Diversität (in Element- und Isotopenzusammensetzungen) in Meteoriten heute viel zu gross.

Das gleiche Muster trifft ja auf die Umlaufbahnen der heutigen Planeten ja auch zu. Nur hat dort die Gravitationsdominanz der Planetenmassen dazu geführt, dass alle kleineren Objekte entweder als Satellit eingefangen oder aus der Umlaufbahn gekickt oder absorbiert worden sind.

Der heutige Asteroidengürtel hat nie eine so dominante Masse enthalten, ähnlich wie es noch heute im Transneptunraum (Kuiper-Gürtel und Oortsche Wolke) ist.

[DJSun1981]

Ich mache mal ein kleines Beispiel mit einem Glasscherbenhaufen:

Der besteht aus, Weingläsern, Biergläsern und Trinkgläsern.

Natürlich hat Glas Hauptbestandteile mit unterschiedlichen Zusammensetzungen.

Eine Gruppe nimmt jetzt ein paar Teile aus dem Scherbenhaufen heraus, eine andere Gruppe tritt nochmal auf den Scherbenhaufen darauf und würfelt es nochmal durcheinander.

Eine Dirtte Gruppe muss die Gläser wieder versuchen zusammenzusetzen.
Sie wissen aber nicht, das es Gläser waren und welche Gläser es waren aber sie wissen, das etwas herausgenommen wurde.

Könnte man mit dieser Vorgabe die Gläser wieder zusammensetzen? Aber nur durch Analysen, ohne den Scherbenhaufen angreifen zu müssen.

[Dannyboy]

Ja, könnte man theoretisch. Per Röntgenfluoreszenzanalyse lassen sich die Splitter auseinander sortieren und dann muss man sie nur wieder zusammen setzen.

[Spocky]

Größter Meteoritenkrater der Welt entdeckt

20 Minuten Online - Grösster Meteoritenkrater der Welt entdeckt - News

Offensichtlich wurde jetzt ein Meteoritenkrater entdeckt der auf einen ca. 30 km dicken Brocken zurückzuführen sein soll, der vor ca. 3 Ga eingeschlagen haben soll. Der Durchmesser ist damit etwa doppelt so groß (vom Durchmesser, nicht vom Volumen), wie der bisher größte Meteorit, der von ca. 2 Ga den Vredefort-Krater in Südafrika gebildet hat und 3x so dick, wie der des Chicxulub-Kraters vor 65 Ma.

Der gebildete Krater hat einen Durchmessser von etwa 500 - 600 km und liegt im südwestlichen Grönland und hat für ein Nickel- und Platinvorkommen dort gesorgt.

[Mallory]

Mit den Zeitangaben, außer 65 Mio Jahre, kann ich nichts anfangen.

Wird mit dem Krater ein Artensterben in Verbindung gebracht?
Und könnte ein solcher Brocken einen Kontinent durchschlagen?

[Kopernikus]

Mit den Zeitangaben, außer 65 Mio Jahre, kann ich nichts anfangen.

a = (lat) Annus = Jahr, Ga = Gigajahre, 3 Ga = 3 Milliarden Jahre

[Spocky]

Mit den Zeitangaben, außer 65 Mio Jahre, kann ich nichts anfangen.

Wird mit dem Krater ein Artensterben in Verbindung gebracht?
Und könnte ein solcher Brocken einen Kontinent durchschlagen?

Sorry, ja, aber wurde ja inzwischen erklärt.

Nein, es wird kein Massenaussterben (MA) damit in Verbindung gebracht. Es gibt auch nur einen einzigen Impakt bei dem man das tut und da gibts schon genug Zweifel...

Vor drei Mrd. Jahren gabs auch noch nichts anderes als Bakterien auf der Erde, die so schwer fossil zu überliefern sind, dass das auch nicht unbedingt feststellbar wäre.

[Liopleurodon]

Tja, so was passiert schon mal im Laufe eines langen Planetenlebens. Seien wir froh, dass dieser Brocken damals schon entsorgt wurde und nicht in unserer Epoche.

Ich finde es spannend, dass trotz der langen Zeit und der intensiven Erosion ein Nachweis immer noch möglich ist. Hut ab.