Mondeinfang

 
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Inhaltsverzeichnis

 

Mondeinfang. 1

1)    Mondeinfang - Erdbremsung. 1

1a)       Erde drehte im Erdmittelalter ungekippt viel schneller 1

1b)       Erdkern dreht immer noch schneller 2

1c)       Mondeinfang - Erddrehung. 2

1d)       Mondeinfang im Jura - Flutberge. 2

1e)       Warum bremst der Mond die Erde. 2

1f)        Bremsen reduziert die Abplattung. 2

1g)       Entplattung - neue Falten. 2

1h)       Mond zieht Landmassen zum Äquator 2

2)    Erdkippung - Mondbahnänderung  3

2a)       Kippen - Fragen. 3

2b)       Vertikale Bewegungsänderung minimal 3

2c)       Mondbahn anfangs extrem gewinkelt 3

2d)       Mond kippt die Erde in 18,6 jähriger Periode. 3

2e)       Mond kippte die Erde. 3

2f)        Sonne entkippt die Erde. 4

3)    Neuzeit – Folge des Mondeinfangs 4

3a)       Folgen des Mondeinfangs. 4

3b)       Spezielle Fragen zur Neuzeit 4

3c)       Tertiär - starker Vulkanismus. 4

3d)       Späte Entspannung. 4

3e)       Warum starben die Sauriers aus ?. 5

4)    Weiteres zum Mond. 5

4a)       Entstehung der Mondgebirge. 5

4b)       Schmelzen beim Einfang. 5

4c)       Ebbe und Flut im Mantel 5

4d)       Sonnenanziehung. 5

4e)       Innendruck. 5

4f)        Fragen zum Mondgestein: 5

4g) 5

 

 

1)             Mondeinfang - Erdbremsung

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1a)           Vergleich mit der Jupiterdrehung

Jupiter dreht am Tag 2,42 mal so oft wie die Erde und hat den 11,2-fachen Durchmesser am Äquator.

Er hat hier die 27,08-fache Drehgeschwindigkeit und die 65,5-fache Fliehkraft.

Für diese Fliehkraft müsste die Erde 8,1 mal schneller drehen.

Für die gleiche Abkühlungszeit auf der Rückseite müsste sie 2,42 mal schneller drehen und hätte dann wegen kleinerem Sonnenabstand immer noch grössere Temperaturdifferenzen, welche die Drehzahl steigern.

1b)          Sonne beeinflusst Erddrehung

Die Sonne bremst die Erdedrehung aufgrund der Gravitationsträgheit.

Gleichzeitig beschleunigt die Sonne die Erddrehung über Tag- Nacht- Temperaturdifferenzen.

Man muss annehmen, dass die Erde mindestens 10 mal schneller drehen könnte, als sie es heute macht.

Zu beachten ist, dass die Sonne immer die Drehung in der Ekliptik verursacht und nie eine gewinkelte.

Bei einer Winkelung arbeitet die Sonne am Entkippen !

Die Erde drehte im Erdmittelalter viel schneller und hatte einen anderen Kippwinkel.

1c)           Erdkern dreht immer noch schneller

Die Erde hat im Zentrum einen festen Kern.

Kommt eine Rotationszunahme vom Erdmantel, so läuft er mit seiner Drehung hinterher und erreicht die maximale Drehzahl erst spät nach der des Mantels.

Bremst der Erdmantel wieder, so dreht der Kern lange Zeit viel schneller. Heute ist das der Fall.

Die Erde ist gerade beim Bremsen.

Der Kern dreht immer noch viel schneller.

Die Sonne beschleunigt heute nicht die Drehung des Kerns. Sie beschleunigt nur den äussersten Erdrand, das Innere bremst sie.

Wie weit das Bremsen von Kern und Mantel auseinander geht ist nicht bekannt.

 

Was und seit wann bremst die Erde ?

1d)          Bremsen – Beschleunigen der Drehung

Die Sonne bremst und beschleunigt die Erddrehung. Heute treibt sie die Erddrehung eher an.

Der Mond dagegen bremst die Erddrehung massiv.

Insgesamt beschleunigt die Sonne die Erddrehung heute, der Mond bremst sie sehr viel stärker.

 

Bevor die Erde den Mond einfing, drehte sie sehr viel schneller.

Früher drehte die Erde zudem in der Ekliptik.

2)             Beispiele für Einfang + Bremsung

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2a)           Mondeinfang zB im Jura - Flutberge

Nun machen wir ein Beispiel für den Mondeinfang:

Die Erde fing den Mond z.B. Ende Jura bzw. anfangs der Kreidezeit ein.

Er kam in schrägem Winkel zur Ekliptik an und hatte anfangs eine sehr ausgeprägte Bahnellipse.

Bei 1/20 Radius der kleinen Ellipsenhalbachse wirkt er dort 100 mal so kräftig auf Ebbe und Flut.

Wir rechnen, dass die Erde damals 2 mal schneller drehte (reduziert Ebbe/Flut auf 50%).

Anstatt 3m über und unter dem mittleren Seespiegel treten hier nun in ½ Zeit 0,5*3*200m = 300m Tidenhub auf. Vergleiche: Charon hat von Pluto nur 5% Entfernung und 34% Durchmesser unseres Mondes.

2b)          Warum bremst der Mond die Erde

Der Mond zieht die Erdatome jeweils aus beiden Richtungen an (hin- und wegdrehende) !

Die Erde dreht unter ihm weg.

An der in Richtung Mond drehenden Seite werden die Atome etwas in seine Richtung gezogen und die Erddrehung etwas beschleunigt.

An der wegdrehenden Seite ist die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Hinziehen zum Mond und der Erddrehung viel grösser.

Auf der hindrehenden Seite beschleunigt er Wasser in Richtung der Erddrehung etwas.

Auf der wegdrehenden kann er die Erde über Flüssigkeiten viel stärker bremsen.

Da ist die Geschwindigkeitsdifferenz viel grösser.

Deshalb bremsen diese Flüssigkeiten durchschnittlich mehr als sie der Mond beschleunigt.

Der Kern der Erde bremst im Verhältnis viel weniger. Vor allem ist die Hebelwirkung dort viel kleiner ist.

2c)           Bremsen reduziert die Abplattung

Was passiert, wenn ein sehr schnelldrehender Himmelskörper massiv abbremst?

Die Abplattung des Körpers reduziert sich nun.

Geringe schwerere Bereiche im Erdinneren wanderten nun vom Äquator ein kleinwenig weg und geringfügig in Richtung Pole.

Eine geringere Körperdrehung verlangsamt die Plattenbewegungen der Ost- West- Richtung minimal.

Gleichzeitig reduziert sich der Druck der leichteren Landmassen in die Polrichtungen etwas.

2d)          Entplattung - neue Falten

Beim Entplatten wird der Äquator und die gesamte Körperoberfläche kleiner.

In den meisten Gebieten krümmt sich der Körper nun besser (Pole), in wenigen etwas weniger (Äquator).

Beim Rückgang der Abplattung durch das Bremsen falten sich die Landplatten nun reihenweise neu (Gebirgsbildung).

Im Äquatorraum falten sie nach aussen, in Richtung Pole zunehmend nach innen.

2e)           Mond zieht Landmassen zum Äquator

Kalte Bereiche der Erde ziehen den Mond besser an als wie warme.

Wir haben kalte und warme Land- und Wassermassen.

Die nordischen Landmassen sind durchschnittlich viel kälter.

Der Mond zieht diese Landmassen in Richtung Äquator !

Die Antarktis ist zu weit am Pol, da heben sich zu viele Kräfte zu den Polen gegenseitig auf.

Grönland wird momentan eher leichter. Erdmagma darunter fliesst eher von Süden nach Grönland und verhindert eine Drift nach Süden.

Auch andere Insel- und Halbinselplatten in Nordpolnähe wandern nicht bzw. viel langsamer nach Süden als ihre Nachbarn unterhalb.

2f)            Winkel zwischen Mond, Platte und Äquator

Wenn der Winkel zwischen Äquator und Platte zum Mond grösser ist, zieht er die Platte stärker zum Äquator (am Äquator hebt er nur).

Deshalb könnten in mittleren Breiten die nördlichen Platten (z.B. Mitteleuropa) schneller zum Äquator wandern als südlichere (z.B. Italien).

Dazu kommt die niedrigere Temperatur weiter im Norden.

So kann es passieren, dass sich schnellere Platten auf langsamere schieben und riesige Gebirge wachsen (alpidische Gebirgsbildung).

Diese Zugwirkung des Mondes ist senkrecht zur Richtung aus der Erddrehung. Sie verändert den Kippwinkel der Erde nicht, da der Mond ausgeglichen abwechselnd nach vorne und hinten zieht.

 

Was verursachte den Kippwinkel der Erde ?

3)             Erdkippung - Mondbahnänderung

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3a)           Kippen - Fragen

Eine rein durch die Sonnengravitation verursachte Erdrotation kann die Erde nur in der Ekliptik drehen.

Wann kippte die Erde (heute etwa 23½°) ?

In welche geologische Zeit fällt das ?

Wie hoch war früher der maximale Kippwinkel ?

In welche Richtung bewegt sich der Kippwinkel heute ?

In wie viel Jahren haben wir keine Jahreszeiten mehr ?

Warum kippte die Erde ?

Was passiert geologisch und an der Oberfläche während des Kippens ?

 

Nun sind alle möglichen Ursachen für das Kippen und deren Konsequenzen aufzuarbeiten (z.B. Fremdeinfluss).

3b)          Erdkippung vor 35 – 70 Mill.

Messungen in den Ozeanen haben ergeben, dass bestimmte HotSpots ihre Position in den letzten 35 Mill. Jahren um 8° zum Äquator verlagerten.

Die Verschiebung von HotSpots hat nichts mit Plattenverschiebungen zu tun.

Demnach müsste die Erde vor 35 Mill. Jahren einen 8° höheren Kippwinkel gehabt haben (über 31°).

Vor 70 Mill. Jahren hätte der Kippwinkel dann 39° haben können.

Damals begann in der späten Kreidezeit die alpidischen Gebirgsbildungsprozesse.

3c)           Vertikale Bewegungsänderung minimal

Die Mondbahn um die Erde hat heute einen 5,15°-Winkel gegen die Ekliptik.

Heute wirkt der 5,15°-Winkel der Mondbahn mit 0,9960% in die Waagerechte (Äquator) und bis 8,98% in die Vertikale (Pole).

Allerdings geht die Vertikale von +8,98% bis –8,98% in jeder Periode hin- und her, so dass dieser Drehimpuls auf die Erde gegenüber der waagerechten Erddrehung minimal ist.

Die Erde hat wahrscheinlich nie eine vollständige vertikale Drehung (Kippung) durchgeführt.

3d)          Mondbahn anfangs extrem gewinkelt

Wir nehmen nun an, dass die Erde den Mond vor 135 Mill. Jahren einfing.

Anfangs hatte die Mondbahn einen viel grösseren Bahnwinkel (z.B. 60°).

Die Sonne zieht den Mond ständig weiter in die Ekliptik.

60° *0,999.999.982 hoch 135.000.000 = 5,15°.

Wenn der Mond knapp 135 Mill. Jahre lang jedes Jahr einen Anteil von 1,83 *10-8 seines Bahnwinkels um die Erde einbüsst, so erreicht er bis heute 5,15°.

3e)           Mond kippt die Erde in 18,6 jähriger Periode

Die gesamte Mondbahn dreht alle 18,61 Jahre einmal um ihre Achse (Verbindungslinie von aufsteigendem und absteigendem Knoten dreht sich).

Deshalb dreht der Mond die Erde vertikal ständig in eine andere Richtung.

Das gleicht sich im Durchschnitt nicht aus, da der Mondbahnwinkel gegenüber der Ekliptik laufend sinkt.

Somit dreht der Mond die Erde vertikal in den ersten 9,3 Jahren obiger 18,61 jähriger Periode stärker vor als in den zweiten 9,3 Jahren wieder zurück.

3f)            Mond kippte die Erde

Ab einem Anfangswinkel der Mondbahn von 60° kippte der Mond die Erde seither Jahr für Jahr.

Zuerst wurde die Kippbewegung Periode für Periode immer schneller.

Gleichzeitig zog es die Mondumlaufbahn immer mehr in die Ekliptik.

Die Kippung der Erde wurde zuerst immer schneller.

Die Kippwirkung der Mondes gegenüber der Erde sinkt aber seit dem Einfang Jahr für Jahr.

Und die Sonne wirkt der Kippung entgegen.

Millionen von Jahren lang war die Kippwirkung des Mondes grösser als die Entkippwirkung der Sonne.

Als sich die Kippwirkung von Mond und Sonne ausglichen, hatte die Erde immer noch eine vertikale Drehgeschwindigkeit und kippte weiter.

3g)           Sonne entkippt die Erde

Bei weiter sinkender Mondbahn bremst die Sonne die Kippgeschwindigkeit der Erde.

Schliesslich erreichte die Kippung der Erde ihr Maximum. Die Jahreszeiten waren am ausgeprägtesten.

Seither geht die Kippung der Erde Jahr für Jahr zurück.

Die Richtung und die Geschwindigkeit der Erdkippung ist zu messen und zu berechnen.

Die Erde rotiert heute im 23¼°-Winkel gegenüber der Ekliptik.

Es ist heute berechenbar, wann die Mondlaufbahn und der Kippwinkel der Erde weniger als 1° erreichen.

4)             Neuzeit – Folge des Mondeinfangs

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4a)           Folgen des Mondeinfangs

Was passiert alles nach dem Einfang so eines riesigen Mondes ?

Zuerst folgt enormer Vulkanismus, da die neue Gravitation viele Vulkane reagieren lässt. Massenweise Erdbeben kommen zeitgleich dazu.

Ebbe und Flut entsteht.

Langfristig folgen enorme und mächtige Gebirgsbildungen wenn der Mond Erdplatten wieder zum Äquator zieht.

Der Äquator der Erde kippte aus der Ekliptik und erzeugte Jahreszeiten.

Auch bei zunehmendem Kippen entstehen geologische Nord- Süd- Bewegungen inklusive Vulkanismus (alpidische Gebirgsbildung).

Das Innere der Erde richtet sich schnell (sofort) auf die beiden anziehenden Gravitationskörper Mond und Sonne neu ein.

Der Mond lüftet die Atmosphäre besser (immer vermehrter Hochdruck bei Vollmond). Sie kühlt entsprechend ab.

Das sehr langsame Bremsen der Erdrotation reduziert die Abplattung. Die Oberfläche sinkt (Gebirgsfaltung) langfristig. Der Äquator verkleinert sich, da im Erdinneren schwerere Elemente wieder aus der maximalen Fliehkraft hin zur kugeligeren Schwerkraft wandern.

4b)          Spezielle Fragen zur Neuzeit

Um wie viel Grad C fällt der Temperatursturz nach dem Mondeinfang aus (teilweise Vereisung) ?

Wann erlernten Zugvögel immer in die warme Jahreszeit zu wechseln ?

Wann genau hat die Erde den Mond eingefangen ?

Was war die exakte Ursache des Sterbens an der Oberfläche vor 65 Mill. Jahren

4c)           Massensterben vor 65 Mill. Jahren

Was verurachte diese Tragödie,

die Erdkippung, Vulkanismus oder ein astronomisches Ereignis ?

Ein Vulkanausbruch kann die Temperatur schlagartig nochmals senken.

 

Vor 65 Mill. Jahren überlebten nur Tiere, die entweder zwischen Norden und Süden wechseln konnten(Zugvögel),

die unter der Erde überwintern

oder ins Warme schwimmen konnten.

Das lässt auf einen sehr hohen Kippwinkel der Erde schliessen (z.B.38°).

Auch der Mondeinfang kann so ein Aussterben verursachen.

4d)          Erdkippwinkel als Ursache

Bei 38° Erdkippwinkel haben wir bei 52° Breite (Berlin) am Sommeranfang mittags einen senkrechten Sonnenstand, in der Nacht geht sie gerade nicht unter (Polarkreis = Wendekreis).

Beim Winteranfang stehen wir mittags genau am Rand der Morgen- oder Abendseite. Die Sonne geht gerade nicht auf.

So erhalten wir im Winter extrem tiefe und im Sommer sehr hohe Temperaturen.

Nur angepasste Tiere und Pflanzen überleben das.

4e)           Tertiär – alpidische Gebirgsbildung

Vor allem im Tertiär schuf die Erde die alpidischen Gebirge (Alpen, Himalaja).

Das sind Süd- Nordbewegungen und nicht Ost- Westbewegungen.

Wenn die Erde zunehmend kippt, bekommen wir zusätzliche solche geologischen Drücke in Nord- Südrichtung (durch Sonne und Mond).

Zudem waren die Plattenverschiebungen plötzlich abhängig vom Breitengrad. Z.B. polnähere Platten schoben sich auf Polfernere.

Nord-Süd-Plattenverschiebungen passieren vor allem, wenn sich an den Polen riesige Eismassen ansammeln und sie wieder abschmelzen. Eine entsprechende Abkühlung und Wiedererwärmung ist Voraussetzung.

4f)            Auch Vulkanismus im Tertiär

Im Tertär wird der Erde starker Vulkanismus nachgesagt.

Hohe C-Ablagerungen hat Vulkanismus zur Folge.

Das passierte in der Erdgeschichte immer in Zeiten mit kühlen Temperaturen.

In Wirklichkeit lagerten sich immer (in jedem Erdzeitalter) auch hohe C-Anteile auf dem Boden ab.

Vor allem lagern sich Massen vorwiegend in Seehöhe bzw. knapp unterhalb ab.

Das passiert in jedem Erdzeitalter.

Auch gibt es in jedem Erdzeitalter Eisregionen, Tropen, Regengürtel und Übergangsregionen.

4g)           Mondgravitation und Erdkippung

Anfangs hatte die Mondbahn einen riesigen Winkel zur Ekliptik und kippte die Erde.

Das Entstehen von Jahreszeiten brachte einen riesigen Wandel in die Biologie.

Laufend verkleinert sich der Winkel der Mondbahn.

Schliesslich zieht es die Erde wieder gegen den Kippwinkel.

Der riesige Winkel vom Mond zu den Landmassen jenseits des Äquators zieht heute vor allem ‚kühlere’ Landmassen auf höheren Breiten wieder in Richtung Äquator.

4h)           Späte Entspannung

Sonne und Mond ziehen laufend einseitig an der Erde, so dass der Kippwinkel seither sinkt. Zudem sinkt die Drehzahl.

Wenn beide für das Steigern des Vulkanismus und von Plattenverschiebungen auch mit verantwortlich waren, muss somit nach einiger Zeit wieder das Gegenteil passieren.

Heute haben wir etwas geringeren Vulkanismus und etwas langsamere Plattenverschiebungen.

Solange die Drehung der Erde (1d) und die Rotation des Mondes (28d) nicht gleich sind, wirkt der Mond wirbelnd und störend auf die Atmosphäre, Hydrosphäre und Lithosphäre. Vollkommene Ruhe bekommt man so lange nicht.

5)             Weiteres zum Mond

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5a)           Entstehung der Mondgebirge

Unser Mond hat auf der Rückseite Gebirge.

Sie entstanden, als die heutige Rückseite leichter wurde und im Mondmantel Magma zur Vorder- und Rückseite floss.

5b)          Schmelzen beim Einfang

Der Mond hatte vorher auch viel Material, dass beim Einfang des Mondes um die Erde schmolz.

Das geschmolzene Material ist verdampft (bis 400 K auf der Sonnenseite). Der Mond verlor es.

Wasserdampf (0,768kg/m³) ist viel leichter als die Luft (1,293kg/m³) der Erdatmosphäre.

5c)           Ebbe und Flut im Mantel

Die anziehende Gravitation von Mond bzw. Erde zieht kalte Massen stärker an als kalte.

Der Mond zieht das kalte Wasser der Ozeane auf der Erde stark an, vgl. Ebbe und Flut.

Das heisse Magma im Erdinneren wirkt nicht in gleichem Masse auf den Mond (weniger Ebbe- und Flut-Wirkung).

Beim Einfang des Mondes durch die Erde zog die Erde seine kalten Ränder stärker an als das innere heisse Magma. Das machte aber nichts aus.

Bei der Erde kommt das Innere durch die Mond-Anziehung ½ m höher, das äussere Wasser 1m.

5d)          Sonnenanziehung

Das Innere des Mondes wird auch massiv von der Gravitation der Sonne beeinflusst.

Bei Neumond zieht die Sonne stärker an der Mondrückseite, bei Vollmond stärker an der Vorderseite.

Je 2 Wochen dauert dieses an.

Die Sonne zieht das Mondmagma laufend hin- und her.

Die Mondkruste ist allerdings viel dicker als die der Erde.

Ausserdem hat der Mond momentan keine Vulkane.

5e)           Innendruck

Der Druck im Inneren des Mondes steigt mit seiner Materieaufnahme und der inneren Zerstrahlung.

Dabei wird der flüssige Bereich zunehmend breiter.

Der äusserste flüssige Bereich ist etwas leichter als die darüber liegende Mondkruste.

Irgendwann findet dieser ein Ventil nach aussen, um den Drucküberschuss nach aussen zu blasen.

5f)            Fragen zum Mondgestein:

C-Gehalt – laufende Zufuhr über Meteoriten, Zerfall von Na, Mg, usw.

Na-Gehalt (schmilzt bei 98°C)

Weiterentwicklung durch Sonnenwindaufnahme

5g)           Mondeinfang vor 2,7 Mill. Jahren

Der Mond hat eine hohe Bahnellipse.

Seine mittlere Exzentrizität liegt bei 0,0549 (Merkur 0,2056, Venus 0,0068, Erde 0,0167, Jupiter 0,0482, Saturn 0,0557).

11,86 (Jupiterumlauf) * 365,25/29,5 (Mondumlauf) = 146,84

Die Mondbahn müsste nach dem Einfang um die Erde knapp 147 mal schneller kreisförmig werden als die Jupiterbahn nach dem Einfang um die Sonne.

Die Exzentrizität der Mondbahn ist aber knapp 15% grösser als die des Jupiter.

Hatten beide die gleiche Einfang-Exzentrizität, so kreist Jupiter schon 169 mal länger um die Sonne.

Wurde Jupiter vor 73 und der Mond vor 2,7 Mill. Jahren eingefangen, so kreist er schon 27 mal länger als der Mond.

Die Anfangsellipse des Mondes war dann um das Vielfache grösser als beim Jupiter.

5h)           Spitzentemperatur der Erdatmosphäre steigt

Seit dem Einfang des Mondes bremst er die Erddrehung.

Dabei werden die Tag- und Nachttemperaturen ausgeprägter.

Am Tag wird die Erde heisser, in der Nacht kälter.

Die Spitzentemperatur am Ende der Troposphäre steigt.

Es verdampft viel mehr Wasser in den Weltraum.

5i)             Temperaturänderung - Mondeinfang

Die Temperatur der Erde sinkt sofort etwas,

bei längerer Kippung der Erde zusätzlich mehr.

Verändert sich durch den Einfang die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne, so ändert sich die Temperatur entsprechend.

Weiterhin kann die Erdbahn schlagartig eine ausgeprägtere Ellipse bekommen.

Im wichtigen Nordwinter ist die Erde heute allerdings näher an der Sonne als im Südwinter.

 

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