Leben auf Monden (oder was wäre, wenn die Erde ein Mond wäre?)

Hallo

Als ich im Internet Nachrichten las fand ich ein (vollkommen unsinniges) Bild das zeigte: "So würde es aussehen, wenn Saturn an Stelle des Mondes am Himmel wäre".
Das brachte mich aber auf eine Idee:

Was wäre, wenn die Erde der Mond eines großen Planeten wäre?
Das heißt, ein Körper wie die Erde (gleiche Größe, Masse und Atmoshpäre) umkreist nicht direkt einen Stern, sondern einen Großen Planeten, der den Stern umkreist.
Es wird ja über Leben auf Monden spekuliert und der Saturnmond Titan beweist, dass Monde eine dichte Atmoshäre haben können.

Dazu ein paar Fragen:

- Ist ein Planet oder ein Mond besser für die Entstehung von Leben geeignet oder macht das keinen Unterschied?

- Wie sieht das mit Einschlägen aus? Ist der Mond gefährdeter weil der große Planet Kometen anzieht oder ist er sicherer weil der große Planet wie ein Staubsauger vieles vom Mond fernhält?

- Wie sieht das mit Ebbe und Flut aus? Angenommen auf dem Erdmond gäbe es Wasser, wären die Gezeiten da stärker oder schwächer als auf der Erde?
Ich vermute stärker, denn IO (Jupitermond) ist deswegen ja der Himmelskörper mit der stärksten vulkanischen Aktivität.)

- Ein Tag würde einen Monat dauern (= die Zeit, die der Mond braucht um einmal den Planeten zu umkreisen). Bei allen großen Monden ist das länger als ein Tag auf der Erde.

- Man würde den Planeten immer an der selben Stelle am Himmel sehen. Wesen dort hätten sicher andere Richtungsangaben:
Mondbewohner A: "Wie komme ich von hier nach München?"
Mondbewohner B: "Fahre etwa 200km Planetenwärts."
Außerdem hätten Astronomen starke Vorlieben bei der Wohnortwahl, je nachdem ob sie Ihren Planeten oder die Sterne beobachten wollen.

- Sonnenfinsternisse (das wären dann ja Mondfinsternisse) wären wahrscheinlich häufiger.

- Hätte der Planet dann Phasen, so wie wir jetzt Mondphasen haben? Bei "Vollplanet"dürfte es in der Nacht recht hell werden. (und die lunatics würden dort wahrscheinlich planetics heißen)

- Was wäre anders, wenn mann von da aus mit Raketen in den Weltraum will?



schonmal danke im Voraus für die kommenden Antworten.


PS: Ich hatte auch schon mal Fragen an "What If" gestellt, aber die wurden nicht beantwortet.
z.B. Was wäre, wenn man sein Essen in eine 10MW Mikrowelle tun würde. Ich hatte an einem Teilchenbeschleuniger mal mit einem riesigen Klystron zu tun, aber die Leute dort wollten nicht, dass ich meine Pizza da reinstelle  .

Ein Haufen "Wenns" ...

Monde sind ja dadurch definiert, dass sie Planeten oder andere, einen Stern umkreisende Körper umlaufen und gravitativ an diesen gebunden sind. Das lässt natürlich eine imense Bandbreite von möglichen Monden zu.
- Wie groß ist der Mutterplanet?
- Wie groß ist der Mond?
- In welchem Abstand umkreist er seinen Planeten? (gebundene Rotation ja/nein?)
- Gibt es weitere Monde in diesem System?
- Wie ist die Form der Umlaufbahn (annähernd kreisförmig oder elliptisch?)
- Wie stark ist die Bahn des Mondes um den Planeten zur Ekliptikebene geneigt? (siehe Uranus)

Je nachdem wirst Du auf jede Deiner Fragen einen ganzen Blumenstrauß an Antworten bekommen.

Allein auf Deine erste Frage kann es nur eine Radio-Eriwan-Antwort geben ("Das kommt darauf an ...")
"Ist ein Planet oder ein Mond besser für die Entstehung von Leben geeignet oder macht das keinen Unterschied?"

Im Falle unserer Erde ist die Erde der geeignetere Ort. Im Falles des Jupiter ist Leben auf dem Mond Europa sicher wahrscheinlicher (Europa damit geeigneter als Jupiter).

Ein schönes Beispiel sind mögliche Planeten in Systemen deren Stern ein roter Zwerg ist. Planeten in der habitablen Zone dieser Sterne sind so nah an den Sternen, dass sie höchstwahrscheinlich in einer gebundenen Rotation den Stern umrunden. Das heißt, sie zeigen immer mit der gleichen Seite zum Stern.
Das verschlechtert die Chancen auf Leben dort deutlich, da dies recht ungünstige Bedingungen sind, selbst wenn sonst alle anderen Parameter passen würden (Masse, Zusammensetzung, etc.).

Wenn dieser Planet aber ein Gasriese ist  (oder sonstwie sehr massereich) und einen entsprechend großen Mond hat, könnte dieser selbst wieder Leben beherbergen, da dieser der Sonne wechselnde Seiten zeigt / zeigen kann.
Allein unter dieser Betrachtungsweise sollte man in Systemen roter Zwerge primär sogar Monde begutachten, bevor man die Planeten diesbezüglich untersucht.

Selbst in gebundener Rotation können Monde Gezeiteneffekten unterliegen, wenn diese eine eliptische Umlaufbahn haben. Also auch hier wieder: kommt darauf an ...

Und auf den Monden um Uranus hat man für viele Jahre überhaupt keine Sonnenfinsternis, da die Mondbahnen um über 90° zur Ekliptikebene gekippt sind.
Auch weit entfernte Monde (von ihrem Planeten) haben unter Umständen eine geringere Wahrscheinlichkeit für eine Sonnenfinsternis als auf der Erde, wenn die Planetenfläche scheinbar kleiner als die sichtbare Sternfläche ist. Totale Sonnenfinsternisse finden dort gar nicht statt.

Ich habe nochmal etwas nachgedacht, was du über Planeten mit gebundener Rotation gesagt hast.

Fakt: Alle großen Monde in unserem Sonnensystem haben eine gebundene Rotation.

Zuerst dachte ich, dass bei einem Planeten mit gebundener Rotation um den Stern auch ein großer Mond immer mit der selben Seite dem Stern zeigen müsste.
Aber dann habe ich versucht, dass ganze auf meinem Schreibtisch mit 3 Objekten nachzustellen.

Wenn sich Stern, Planet und Mond in der selben Ebene umeinander bewegen (Das wäre die Ekliptik, richtig?), und wenn der Planet eine gebundene Rotation um den Stern hat und der Mond hat eine gebundene Rotation um den Planeten, dann muss es auf dem Mond abwechselnd Tag und Nacht geben. Eine doppelt gebundene Rotation von Planet und Mond und gleichzeitig eine gebundene Rotation von Planet und Stern ist unmöglich. Ist das richtig?

Wenn ein Planet in einer Ebene um einen Stern kreist und ein Mond umkreist den Planeten senkrecht zu dieser Ebene und auch senkrecht zur Linie Stern - Planet, dann würde ein Pol des Mondes immer zum Stern zeigen und der andere immer davon weg. Ist das physikalisch möglich oder würde etwas (z.B. Drehimpuls) dagegen sprechen?

Zusatzfrage: Gibt es ein 3D Modell in dem man sehen kann, in welchen Ebenen sich die Körper des Sonnensystems um die Sonne (bzw ihren  Planeten im Fall von Monden) und um sich selbst drehen? Sowohl bei Tabellen mit Winkeln (wie z.B. Wikipedia) als auch mit Objekten auf meinem Schreibtisch komme ich schnell an die Grenzen meiner Vorstellungskraft.

Zusatzfrage: Gibt es ein 3D Modell in dem man sehen kann, in welchen Ebenen sich die Körper des Sonnensystems um die Sonne (bzw ihren  Planeten im Fall von Monden) und um sich selbst drehen? Sowohl bei Tabellen mit Winkeln (wie z.B. Wikipedia) als auch mit Objekten auf meinem Schreibtisch komme ich schnell an die Grenzen meiner Vorstellungskraft.

Hiermit ist das super zu sehen:
http://eyes.nasa.gov/
Sehr zu empfehlen, außerdem sieht man alle möglichen Sonden und deren aktuelle Position, zusätzlich kann man in jeder Richtung durch die Zeit reisen.

...

Wenn ein Planet in einer Ebene um einen Stern kreist und ein Mond umkreist den Planeten senkrecht zu dieser Ebene und auch senkrecht zur Linie Stern - Planet, dann würde ein Pol des Mondes immer zum Stern zeigen und der andere immer davon weg. Ist das physikalisch möglich oder würde etwas (z.B. Drehimpuls) dagegen sprechen?
...

Ja, der Drehimpuls bzw. die Drehimpulserhaltung des Planeten bzw. dessen gesamtes System spricht dagegen.
Während eines gesamten Umlaufs des Planeten mit seinen Monden, bleibt der Drehimpuls (Vektor) konstant. Das heißt, sowohl Betrag als auch Richtung bleiben ausgerichtet. Die Richtung des Drehumpulsvektors dreht sich also nicht so mit, dass die Pole ständig auf den Stern ausgerichtet bleiben.
Nach einem Viertel Umlauf zeigen also nicht mehr die Pole des Planeten und der Monde dieses Systems auf den Stern, sondern in (bzw. gegen) die Flugrichtung. dann hat das System durchaus einen Tag/Nach-Rythmus, der durch die Umlaufzeiten bestimmt wird.
Streng genommen vollführt der Planet also keine Rotation um den Stern, sondern eine sogenannte Translation auf einer Kreisbahn.

Ein weiteres Vierteljahr später zeigen dann somit die anderen Pole auf den Stern.

Das Uranus-System ist übrigens ein gutes Beispiel dafür.

Ja, der Drehimpuls bzw. die Drehimpulserhaltung des Planeten bzw. dessen gesamtes System spricht dagegen.
Während eines gesamten Umlaufs des Planeten mit seinen Monden, bleibt der Drehimpuls (Vektor) konstant. Das heißt, sowohl Betrag als auch Richtung bleiben ausgerichtet. Die Richtung des Drehumpulsvektors dreht sich also nicht so mit, dass die Pole ständig auf den Stern ausgerichtet bleiben.
Nach einem Viertel Umlauf zeigen also nicht mehr die Pole des Planeten und der Monde dieses Systems auf den Stern, sondern in (bzw. gegen) die Flugrichtung. dann hat das System durchaus einen Tag/Nach-Rythmus, der durch die Umlaufzeiten bestimmt wird.
Streng genommen vollführt der Planet also keine Rotation um den Stern, sondern eine sogenannte Translation auf einer Kreisbahn.

Ein weiteres Vierteljahr später zeigen dann somit die anderen Pole auf den Stern.

Bestes Beispiel hierfür ist das Uranus System.

*EDIT* Ups, da warst Du schneller

Danke

Das heißt, es kann Planeten geben, die dem Stern immer die selbe Seite zeigen,
aber auf einem Mond wird es absolut immer einen Tag/Nacht Wechsel geben.

Das heißt, Monde sind diesbezüglich besser für Leben geeignet.
(ich meine 100% der Monde haben eine Chance auf eine relativ ausgeglichene Temperatur aber weniger als 100% der Planeten)

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neuer Gedanke:

- Wenn unser Sonnensystem repräsentativ ist gibt es wesentlich mehr Monde als Planeten. Das klingt plausibel, denn ich glaube es gibt tendenziell viel mehr kleine Objekte als große und ein Mond ist per Definition kleiner als sein Planet.
Wie allerdings das Verhältnis (zwischen Anzahl Planet und Mond im ganzen Universum) aussieht, wenn man nur Objekte mit fester Oberfläche und einer Atmoshäre betrachtet ist schon wieder eine ganz andere Frage.
Auf der Urerde gab es zwar keinen freien Sauerstoff und die Temperatur war sicher anders als heute, aber es gab (zum zeitpunkt als Leben entstand) eine feste Oberfläche und eine Atmoshäre. Ich glaube nicht, dass sich Leben ohne Atmoshäre bilden kann (Existenz von Flüsigkeiten, kosmische Strahlung, (Mikro)Meteoriten, Temperaturschwankungen, . . .)

Danke

Das heißt, es kann Planeten geben, die dem Stern immer die selbe Seite zeigen,
aber auf einem Mond wird es absolut immer einen Tag/Nacht Wechsel geben.

Das heißt, Monde sind diesbezüglich besser für Leben geeignet.
(ich meine 100% der Monde haben eine Chance auf eine relativ ausgeglichene Temperatur aber weniger als 100% der Planeten)

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neuer Gedanke:

- Wenn unser Sonnensystem repräsentativ ist gibt es wesentlich mehr Monde als Planeten. Das klingt plausibel, denn ich glaube es gibt tendenziell viel mehr kleine Objekte als große und ein Mond ist per Definition kleiner als sein Planet.
Wie allerdings das Verhältnis (zwischen Anzahl Planet und Mond im ganzen Universum) aussieht, wenn man nur Objekte mit fester Oberfläche und einer Atmoshäre betrachtet ist schon wieder eine ganz andere Frage.
Auf der Urerde gab es zwar keinen freien Sauerstoff und die Temperatur war sicher anders als heute, aber es gab (zum zeitpunkt als Leben entstand) eine feste Oberfläche und eine Atmoshäre. Ich glaube nicht, dass sich Leben ohne Atmoshäre bilden kann (Existenz von Flüsigkeiten, kosmische Strahlung, (Mikro)Meteoriten, Temperaturschwankungen, . . .)

Zu Deinem letzten Punkt:
"Ich glaube nicht, dass sich Leben ohne Atmoshäre bilden kann..."

Das gilt nicht zwingend. Bitte betrachte dazu die theoretische Möglichkeit von Leben auf bzw. "in" dem Jupitermond Europa, welcher keine nennenswerte Atmosphäre hat:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=10471.0

Danke

Das heißt, es kann Planeten geben, die dem Stern immer die selbe Seite zeigen,
aber auf einem Mond wird es absolut immer einen Tag/Nacht Wechsel geben.

Das heißt, Monde sind diesbezüglich besser für Leben geeignet.
...

Den letzten Schritt halte ich für gewagt, da es auch andere Aspekte gibt, die gegen eine bessere Möglichkeit für Monde als Lebenshort gibt, als für Planeten.
Zum einen ist der größte Mond den wir kennen, Ganymed. Ein solcher Mond in der habitablen Zone dürfte immer noch Probleme haben aufgrund des stärkeren Sonnenwindes eine Atmosphäre zu halten, welche zwar nicht zingend notwendig scheint, aber doch durchaus nützlich.
Aktuell kennen wir nur einen Mond mit einer Atmosphäre: Titan.
Zudem sollte der Mond ein Magnetfeld haben. (auch nicht zwingend - siehe Europa)

Insgesamt sind die bisher bekannten Mond eher zu klein um Leben auf der oberfläche entwickeln zu können. Da sind dann wieder (Gesteins-)Planeten wohl eher die naherliegendere Wahl. Ich möchte aber nicht ausschließen, dass Gasriesen auch Monde haben könnten, welche durchaus die Größe der Erde haben. Diese aber zu finden, dürfte außerordentlich knifflig werden.

Dass ein Mond seinen Planeten gebunden umkreist, scheint gemäß der (limitierten) menschlichen Erfahrung der Normalfall zu sein. Wenn nun der Planet gebunden um die Sonne kreist, scheint es mir ausgeschlossen, dass der Mond sogar doppelt gebunden um den Planeten kreisen könnte. Falls wider Erwarten doch, wäre seine Ausrichtung gegenüber der Sonne unveränderlich. Es gäbe also, abgesehen von Librationseffekten, keine Sonnenauf- und -untergänge.

Zur Begrifflichkeit: Mangels Gasen kann man auf einem Himmelskörper wie Europa schwerlich von einer Atmosphäre sprechen, aber eine Hydrosphäre ist definitiv vorhanden, wie auch eine Kryosphäre. Ob es auch eine Aquasphäre gibt, ist hierbei die spannende Frage.

Bitte beachten: gasplaneten sind meistens auch starke Strahler.
Monde um solche Planeten müssen entweder ein sehr starkes Magnetfeld haben oder ihn sehr weit entfernt umkreisen.

- Der Mond muss nicht zwangsweise ein Magnetfeld haben. Titan zum Beispiel befindet sich im Magnetfeld von Saturn. Daher dürfte man dort vor Gefahren aus dem Weltraum (Strahlung, Einschläge) ähnlich gut geschützt sein wie auf der Erde. Es ist halt nur etwas kalt dort.

- Atmosphäre und Leben: Stimmt, an leben unter Wasser hatte ich nicht gedacht (Stichwort Eismondozean). Auch auf der Erde gibt es Leben, dass vom Sonnenlicht unabhängig ist (Stichwort schwarze Raucher, allerdings brauchen einige (nicht alle)  Lebewesen dort Sauerstoff, der durch Photosynthese anderwo erzeugt wurde.)

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Mir sind ein paar Fragen zu hypothetischen außerirdischen Raumfahrern gekommen:

- Da ich keine sicheren Daten zu Exoplaneten (oder gar Exomonden) habe nehme ich mal die Werte vom Sonnensystem:
Wenn man mit einem Raumschiff sein Planet/Mond System verlassen will, wäre es einfacher von der Erde oder von Titan zu starten?
Titan hat eine geringere schwerkraft als die Erde, aber der riesige Saturn ist gleich daneben.

- Ist es prinzipiell möglich Raketen von unter Wasser (oder einer anderen Flüssigkeit) zu starten?
Falls es möglich ist, wäre das tödlich für alle Zuschauer? (Ausbreitung von Druckwellen in verschiedenen Medien. Es ist leichter mit Dynamit Fische zu erlegen als wenn man versucht, mit Dynamit Vögel zu jagen.)

***Neueste Weltraum Nachrichten***
Gester kam es zu einer großen Katastrophe auf dem Planeten Auquatis 5. Ein Großteil der Bevölkerung starb beim Start der ersten (und wahrscheinlich auch letzten) Rakete in der Geschichte des Planeten. Die Druckwelle des Starts vernichtete fast alles Leben in der Region um Aquatown. Die Piloten der Rakete überlebten den Start nur um wenige Minuten, da ein wichtiges Deteil übersehen wurde. Die Rakete zerschellte an der Eisschicht, die den Ozean umgibt. Immerhin konnte so ein neuer Höhenrekord aufgestellt werden und die Theorie des festen Himmels wurde endgültig bestätigt.

Bitte beachten: gasplaneten sind meistens auch starke Strahler.
Monde um solche Planeten müssen entweder ein sehr starkes Magnetfeld haben oder ihn sehr weit entfernt umkreisen.

Sorry, du hast das geschrieben, während ich meinen letzten post gemacht habe.
Was strahlen Gasplaneten ab?
Ich hatte ja gerede geschrieben, dass Titan recht freundlich ist (was Strahlung angeht), da er im magnetfeld von Saturn liegt.
Liege ich da komplettv falsch und man wird auf der Oberfläche gegrillt, bevor man erfrieren kann?

Dem dürfte so sein. Die Sonden, die die NASA zu den Gasriesen geschickt hat, mussten mit einer Menge Strahlung zurecht kommen können. Oder andersherum ausgedrückt. So ein Gasriese schützt seine Monde sehr gut vor dem Sonnenwind, nur wer schützt die Monde vor der Strahlung des Mutterplaneten?

OK, jetzt will ichs mal genau wissen:
Welche Strahlung geht von Planeten aus?

Sterne erzeugen jede menge Strahlung durch Kernfusion und jeder Körper über 0 Kelvin gibt Wärmestrahlung ab.

Bei Wikipedia steht bei den Gasplaneten nichts darüber, welche Strahlung von ihnen ausgeht.
Das beste was ich fand war der Van Allen Gürtel der Erde.
Wenn ich das richtig verstanden habe, ionisiert das Magnetfeld Atome der äußeren Atmosphäre und fängt Teilchen vom Sonnenwind ein.
Diese Ionen und Elektronen werden vom Magnetfeld auf sehr hohe Energien beschleunigt und das macht ganz schön Aua wenns auf etwas trifft.
Ein paar Sachen sind mir aber noch nicht ganz klar:

- Wieso sind wir auf der Erdoberfläche vor der Strahlung sicher? Die geladenen Teilchen folgen den Feldlinien. Die Feldlinien gehen aber auch durch die Erde durch. Wenn uns nur die dichte Atmosphäre schützt, dann müsste man doch auch auf einem Mond mit Atmosphäre sicher sein.

- Das Erdmagnetfeld (und auch Saturn) liegt bei einigen dutzend Mikrotesla. Wie soll das etwas ionisieren oder auf gefährliche Energien beschleunigen? In einem MRT kann es mehrere Tesla geben, und trotzdem wird man nicht von ionisierender Strahlung gegrillt. Man macht das ja unter anderem, da beim MRT im Gegensatz zum Röntgen keine erhöhte Strahlenbelastung besteht.

Ich finde die Frage, ob eine Atmosphäre für die Herausbildung von Leben notwendig ist, sehr interessant.

Fest steht:

Sowohl eine Atmosphäre als auch ein Eispanzer können vor kosmischer Strahlung und Meteoriten schützen, sowie den nötigen Druck aufbringen, so das flüssiges Wasser möglich ist.
Fest steht, das also Leben auf ähnlichen Planeten wie Europa nicht ausgeschlossen ist.

Über die geologischen und physikalischen Bedingungen haben wir schon ausführlich diskutiert.
Aber was ist mit den biologischen (Wie sehen diese Lebewesen aus), aber das geht noch mehr in das Reich der Spekulation.

FAKT 1:
Die Schwerkraft ist wohl geringer. Davon ausgegangen, dass die ETs etwas ähnliches wie unsere Muskeln besitzen sind diese also wesentlich schwächer ausgeprägt.

FAKT 2:
Der Partialdruck von Sauerstoff ist geringer. Hier bieten sich zwei Möglichkeiten an. Entweder kleine Lebewesen oder Lebewesen mit riesigen Atmungsorganen.

Mehr fällt mir dazu jetzt auch nicht ein. 

FAKT 2:
Der Partialdruck von Sauerstoff ist geringer. Hier bieten sich zwei Möglichkeiten an. Entweder kleine Lebewesen oder Lebewesen mit riesigen Atmungsorganen.

Mehr fällt mir dazu jetzt auch nicht ein. 

Wie kommst du darauf, dass es dort Sauerstoff gibt?
Fast aller freier Sauerstoff auf der Erde in Luft und Wasser wurde von Lebewesen durch Photosynthese erzeugt.
Sauerstoff ist sehr häufug, aber auch sehr reaktiv. Er reagiert mit fast allem (z.B. mit Wasserstoff zu Wasser) und wenn er einmal reagiert hat bekommt man ihn recht schwer wieder von dort weg. Als die Lebewesen Photosynthese "erfanden", wurde erst alles oxidiert was nur geht (z.B. die ganzen Gesteine der Erde) und erst dann sammelte er sich in Wasser und Luft an.

Da der Ozean auf einem Eismond von mehreren Kilometern Eis umgeben ist, wird es in ihm kaum Licht geben und somit auch kaum Photosynthese. Daher glaube ich nicht, dass das Wasser dort viel freien Sauerstoff enthalten wird. Falls es in Eismondozeanen Leben gibt, würde ich wetten dass es anaerob ist.

verrückte Hypothese: Falls anaerobe Organismen dort aber eine effektive Form der Biolumineszens entwickelt haben könnte es vielleicht doch etwas Photosynthese geben. Richtig glauben tue ich das aber nicht.

Das wäre dann ein biologisches Perpetuum mobile.
Die Photosynthese liefert die Energie um die Chemichen stoffe für die Bioluminiszens zu erzeugen. Diese wiederum liefert die Energie für die Photosynthese.

Sicherlich nicht, denn die Basis von allem wären dann mit Sicherheit chemische Stoffe. Mit Hilfe dieser "Photosynthese" würden sich dann lediglich einige Lebewesen an das bestehende Leben anhängen, also im Grunde parasitär.

Sicherlich nicht, denn die Basis von allem wären dann mit Sicherheit chemische Stoffe. Mit Hilfe dieser "Photosynthese" würden sich dann lediglich einige Lebewesen an das bestehende Leben anhängen, also im Grunde parasitär.

Lichtparasiten, eine tolle Idee.
Ich sammle auch Computerrollenspiele. Das muss ich unbedingt mal den Entwicklern vorschlagen.

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- Ist es eigentlich sicher, dass es unter dem Eis mancher Monde große Mengen Flüssigkeit gibt?
Hätte man eine Chance das herauszufinden, indem man ein Seismometer sanft z.B. auf Europa (Mond) landet und dann etwas aufschlagen lässt und die Erschütterungen misst?
Hat man auf der Erde schon mal ein Seismometer auf Eis benutzt, ob das überhaupt funktioniert?
Da das Eis auf den Monden mehrere Kilometer dick ist kann man bohren ja vergessen.

- Da sich das Wasser dort unter mehreren Kilometern Eis befindet, sollte der Wasserdruck sehr hoch sein (viel höher als in der Tiefsee der Erde? Es fällt mir schwer abzuschätzen geringe Schwerkraft VS Tiefe unter Eis/Waser). Sind die physikalischen Bedingungen dort überhaupt mit der der Tiefsee der Erde vergleichbar oder verhält sich Wasser dort ganz anders?

Die Existenz von Ozeanen unter einem Eispanzer wird dadurch nachgewiesen, dass sich die Eiskruste anders verhält, als das Massezentrum des Mondes. Die Gezeitenkräfte, die ja auch für die Wärmeenergie im Inneren eines Mondes verantwortlich sind, bewirken eine messbare Verschiebung der Kruste gegenüber dem Kern während des Umlaufes. Das heißt, die Oberfläche ist von dem Untergrund entkoppelt und der sublunare Ozean wirkt wie ein Schmiermittel.

Auf der Erde werden Seismometer standardmäßig benutzt um Eismächtigkeiten zu messen.

Der Wasserdruck wird nur durch die Wassertiefe und die Gravitation definiert, da das Eis auf dem Wasser schwimmt.

Das ist aber genau der springende Punkt: Der irdische Ozean ist mit seinen maximal 11 km Tiefe eine flache Pfütze, verglichen mit den angenommenen Ozeanen der Eismonde, auf denen es 100 km oder mehr in die Tiefe gehen soll. Was bewirkt der Wasserdruck in einer dermaßen großen Tiefe?

Das ist einfach zu berechnen:

Der Druck wird durch die auflastende Wassersäule erzeugt, auf der Erde sind das jeweils 1 bar (ja ich weiß, ist überholt) pro 10 Meter oder 100 bar je Kilometer.

Da der Druck proportional zur Fallbeschleunigung ist, heißt das bspw.:

g auf Europa =1,32 m/sec², d.h. 13,5% von der Erde (jeweils auf Meeresniveau).

Man muss also nur den Druck in einer bestimmten Tiefe mit .135 multiplizieren und hat dann vergleichbare Verhältnisse zum irdischen Ozean. Der Druck in 100 km Tiefe auf Europa würde also etwa 13,5 km auf der Erde entsprechen.

Naja ganz grob, weil es noch etliche unbekannte Parameter gibt (Dichte des Eises, Salzgehalt im Wasser, Einfluss durch die Gezeitenkräfte usw.).

Robert

Ich habe mir gerade den Artikel Tiefsee bei Wikipedia durchgelesen.
Dort steht, die Wassertemperatur beträgt konstant -1°C bis 4°C.
Wenn ich aber ein Loch gleicher Tiefe ins Gestein grabe, geht die Temperatur stark hoch, wie man in vielen Bergwerken sehen kann.

- Warum wird Gestein mit der Tiefe wärmer, Wasser aber nicht? In beiden Fällen herrscht hoher Druck und hoher Druck erzeugt oft Wärme.

- Heißt das, auch auf einem Eismond würde das Wasser überall diese Temperatur haben? (Angenommen es wäre recht reines Wasser ohne große Zusätze wie z.B. Salze oder Ammoniak)