Der natürliche Satellit der Erde, der Mond, ist entscheidend dafür, die Erde zu dem Planeten zu machen, den wir heute kennen. Der Mond kontrolliert die Länge des Tages und die Gezeiten der Ozeane, die die biologischen Zyklen der Lebensformen auf unserem Planeten beeinflussen. Der Mond trägt auch zum Klima der Erde bei, indem er die Rotationsachse der Erde stabilisiert und eine ideale Umgebung für die Entwicklung und Evolution des Lebens bietet.
Da der Mond für das Leben auf der Erde so wichtig ist, spekulieren Wissenschaftler, dass Monde ein potenziell nützliches Merkmal für das Leben auf anderen Planeten sein könnten.
Die meisten Planeten haben Monde, aber der Mond der Erde unterscheidet sich dadurch, dass er im Vergleich zur Größe der Erde groß ist; Der Radius des Mondes ist größer als ein Viertel des Erdradius, was viel größer ist als das Verhältnis der Radien der meisten Monde zu ihren Planeten.
Miki Nakajima, Assistenzprofessor für Geo- und Umweltwissenschaften an der Universität von Rochester, sagt, der Unterschied sei signifikant. Und in einer neuen Studie, die sie leitete und in Nature Communications veröffentlichte, untersuchten sie und ihre Kollegen am Tokyo Institute of Technology und der University of Arizona Mondformationen und kamen zu dem Schluss, dass nur bestimmte Arten von Planeten Monde bilden können, die größer sind als ihre Planeten.
„Durch das Verständnis von Mondformationen können wir besser bestimmen, worauf wir bei der Suche nach erdähnlichen Planeten achten müssen“, sagt Miki Nakajima.
„Wir erwarten, dass Exomonde (Monde, die Planeten außerhalb unseres Sonnensystems umkreisen) überall sein werden, aber wir haben noch nichts bestätigt. Unsere Einschränkungen werden für zukünftige Beobachtungen nützlich sein."
Ursprung des Erdmondes:
Viele Wissenschaftler haben historisch geglaubt, dass der große Erdmond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren als Ergebnis einer Kollision zwischen einer Proto-Erde – der Erde in ihren frühen Entwicklungsstadien – und dem großen marsgroßen Protoplaneten Theia entstanden ist.
Infolge der Kollision bildete sich um die Erde eine teilweise verdampfte Scheibe, die sich schließlich in den Mond verwandelte.
Um herauszufinden, ob andere Planeten ähnlich große Monde bilden könnten, führten die Wissenschaftler Computersimulationen von Kollisionen mit einer Reihe hypothetischer erdähnlicher Gesteinsplaneten und Eisplaneten unterschiedlicher Masse durch.
Sie hofften festzustellen, ob die simulierten Einschläge zu teilweise verdampften Scheiben führen würden, wie etwa der Scheibe, die den Erdmond bildete.
Die Forscher fanden heraus, dass felsige Planeten mit der sechsfachen Masse der Erde (6 M) und eisige Planeten, die größer als die Masse der Erde (1 M) sind, eher vollständig als teilweise verdampfte Scheiben produzieren, und diese vollständig verdampften Scheiben können keine großen Monde bilden .
Nach dem Aufprall, durch den die Scheibe verdunstet, kühlt die Scheibe mit der Zeit ab und flüssige Monde erscheinen - Bausteine. In einer vollständig verdampften Scheibe erfahren die wachsenden Satelliten in der Scheibe einen starken Gaswiderstand durch den Dampf, der sehr schnell in den Planeten fällt. Ist die Scheibe hingegen nur teilweise verdampft, erfahren die Satelliten keinen so starken Gaswiderstand.
Siehe auch: Astronomen haben die Existenz eines zweiten Exomonds entdeckt – diesmal in der Nähe des Planeten Kepler 1708b „Als Ergebnis kommen wir zu dem Schluss, dass eine vollständig bedampfte Scheibe nicht in der Lage ist, relativ große Monde zu bilden“, sagt Miki Nakajima. „Planetenmassen müssten kleiner sein als die Schwellen, die wir festgelegt haben, um solche Monde zu produzieren.“
Suche nach erdähnlichen Planeten:
Die von Wissenschaftlern beschriebenen Einschränkungen sind wichtig für Astronomen, die unsere Galaxis untersuchen; Forscher haben Tausende von Exoplaneten und mögliche Exomonde entdeckt, aber sie müssen noch definitiv einen Mond entdecken, der einen Planeten außerhalb unseres Sonnensystems umkreist.
Diese Recherche kann ihnen eine bessere Vorstellung davon geben, wo sie suchen müssen.
„Die Suche nach Exoplaneten hat sich bisher auf Planeten konzentriert, die größer als sechs Erdmassen sind. Wir schlagen vor, stattdessen nach kleineren Planeten zu suchen, weil sie wahrscheinlich besser geeignet sind, relativ große Monde zu beherbergen."
2022-02-04 18:04:28
Autor: Vitalii Babkin