Das wahre Geheimnis der Entstehung des Mondes fasziniert die Wissenschaftler noch immer. Was, wenn der Mond nicht durch eine Kollision entstanden wäre, wie die meisten Forscher vermuten?
Zwei Wissenschaftler der Universität Penn State schlagen eine neue, faszinierende Theorie vor. Sie sprechen von einer Einfangung aus einem binären System (binäre Einfangung) anstatt einer Kollision, um die heutige Umlaufbahn des Mondes zu erklären.
Die klassische Hypothese, die sich aus wissenschaftlichen Konferenzen im Jahr 1984 ableitet, besagt, dass der Mond durch einen gigantischen Einschlag entstanden sei. Jedoch bleiben Zweifel, da der Mond keine äquatoriale Umlaufbahn folgt, wie es durch das Kollisionmodell vorhergesagt wird.
Darren Williams und Michael Zugger, die sich auf diese Beobachtung stützen, argumentieren, dass der Mond von einem binären System stammen könnte. Dieses System könnte in der Nähe der jungen Erde vorbeigezogen worden sein und durch die Erdanziehungskraft getrennt worden sein, wobei ein Satellit eingefangen wurde: unser Mond.
Diese Theorie ist an ein ähnliches Phänomen angelehnt, das an anderer Stelle im Sonnensystem beobachtet wurde. Triton, der größte Satellit des Neptun, soll aus dem Kuipergürtel eingefangen worden sein. Seine stark geneigte und rückläufige Umlaufbahn stützt diese Hypothese.
Der Mond hätte gemäß diesem Einfangungsmodell zunächst eine elliptische Umlaufbahn verfolgt. Mit der Zeit hätten Gezeitenkräfte diese Umlaufbahn verändert und sie kreisförmiger gemacht. Dies könnte erklären, warum der Mond heute gravitativ an die Erde gebunden ist.
Der Gezeiteneffekt, der den Mond heute jährlich um 3 Zentimeter von der Erde entfernt, hätte anfangs seine Umlaufbahn kontrahiert. Im Laufe der Jahrtausende stabilisierte sich der Mond und entfernte sich dabei allmählich von unserem Planeten.
Die neue Forschung von Darren Williams und Michael Zugger legt nahe, dass der Mond durch Einfangung aus einem binären System entstanden sein könnte, das nahe an der Erde vorbeizog.
Bildnachweis: Penn State Behrend / Penn State. Creative Commons
Heute befindet sich der Mond in einer Entfernung, in der er den konkurrierenden Gravitationskräften von Sonne und Erde ausgesetzt ist. Dies könnte sich auf seine zukünftige Umlaufbahn auswirken und den Weg für weitere Forschungen ebnen.
Die binäre Einfangungshypothese ersetzt nicht vollständig die Theorie des gigantischen Einschlags, bietet jedoch eine interessante und noch weitgehend unerforschte Alternative. Laut Williams könnte dies in den kommenden Jahren zu unerwarteten Entdeckungen führen.
Was ist eine binäre Einfangung?
Die binäre Einfangung ist ein theoretischer Prozess, der die Entstehung bestimmter natürlicher Satelliten, wie des Mondes, erklären könnte. Dieses Phänomen tritt auf, wenn ein binäres System, bestehend aus zwei Objekten, die umeinander kreisen, in die Nähe eines Planeten gelangt. Die Schwerkraft des Planeten kann dann die Verbindung zwischen diesen beiden Objekten brechen und einen von ihnen einfangen, sodass er in seine Umlaufbahn integriert wird.
Diese Theorie wird verwendet, um Fälle wie Triton, einen Mond des Neptun, zu erklären, der rückläufig um den Planeten kreist, also entgegengesetzt der Rotationsrichtung von Neptun. Wissenschaftler vermuten, dass Triton aus dem Kuipergürtel eingefangen wurde, wo viele binäre Systeme vorhanden sind.
In Bezug auf die Entstehung des Mondes schlägt die binäre Einfangung vor, dass die Erde ein Objekt eingefangen hat, das Teil eines binären Systems war, das in ihrer Nähe vorbeizog.
Was ist der Gezeiteneffekt?
Der Gezeiteneffekt ist eine gravitative Wechselwirkung zwischen zwei Himmelskörpern, wie der Erde und dem Mond. Dieser Effekt äußert sich in einer Verformung der Körper und Kräften, die ihre Bahnen beeinflussen. Auf der Erde führt dies zu regelmäßigen Schwankungen des Meeresspiegels, mit Ebbe und Flut.
Gezeitenkräfte wirken sich auch auf die Umlaufbahnen von Himmelskörpern aus. Im Fall des Mondes verlangsamen diese Kräfte allmählich die Erdrotation und entfernen den Mond um etwa 3 Zentimeter pro Jahr von der Erde.
Dieser Effekt spielt auch eine wichtige Rolle bei der langfristigen Stabilisierung von Umlaufbahnen, indem er elliptische Bahnen in kreisförmige Bahnen umwandelt, wie es im Rahmen der binären Einfangungshypothese für den Mond und die Erde der Fall war.
Quelle: The Planetary Science Journal