Entstehungstheorien Erde & Mond

Hi Zusammen

Hier mal ein paar mehr Informationen zu dem Asteroideneinschlag auf dem Mars:
http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=10661


Simulationen Ergeben, dass der Asteroid ca. 2000 km groß war, eine Geschwindigkeit ca. 36.000 km/h hatte und im flachen Winkel eingeschlagen ist.
Was ja grob die Punkte sind, die ich für wichtig halte.

Hier wird auch ein vergleich zum Mond gezogen, wo der Asteroid eine Größe von ca. 7000 km gehabt haben soll, und dass wenn der Mars von einen ähnlich großen Asteroiden getroffen worden währe,er auch ein Mond haben könnte.

Es wird auch angegeben, dass die Erdoberfläche durch den Aufprall, vollständig geschmolzen wurde. Was auch erklären würde wieso sie keine "größeren" Spuren aufweist.
Die geschmolzene Erde sollte meiner Ansicht nach die Form einer Kugel annehmen (wenn sie nicht rotiert), wie ein Wassertropfen in der Schwerelosigkeit. Da wir hier den Energetisch günstigsten zustand haben.    
Durch die Rotation bekommen wir dann, dass bekannte aussehen der Erde.  

MFG
Palin

Nachtrag:

Man stelle sich eine Erde vor mit extrem exzentrisch positionierten Erdkern.
Weil der Erdkern zur Mittelpunkt strebt (eigentlich versuchen die Erd-Mäntel sich gleichmäßig um den Erdkern zu positionieren - eine Frage des Standpunktes)  drückt diese Ausgleichbewegung Magma an den tektonischen Spalten empor bzw. auf der anderen Seite wird die Erdkruste herab gezogen.

Es wird auch angegeben, dass die Erdoberfläche durch den Aufprall, vollständig geschmolzen wurde. Was auch erklären wurde wieso keine "größeren" Spuren aufweist.

Aufgeschmolzen ist gut - Die Erde mußte im Prinzip wieder zu einer Kugel zusammen fallen!  Man stelle sich das Bild eines Apfels vor daß von einen Hochgeschwindigkeits-Projektil getroffen wurde.

Die geschmolzne Erde sollte meiner Ansicht nach die vorm einer Kugel annehmen (wenn sie nicht rotiert), wie ein Wassertropfen in der Schwerelosigkeit. Da wir hier den Energetisch günstigsten zustand haben.

Sie fiel zusammen und bildete schließlich auch wieder eine Kugel und behielt einen kleinen Teil des Wassers über. Zum Glück für uns, denn sonst hätten die Engpässe bei der Wasserversorgung etc. ein ganz anderes Ausmaß angenommen bzw. bei 300-400 Millionen wäre maximale Bevölkerungsdichte erreicht worden.

Durch die Rotation bekommen wir, dann dass bekannte aussehen der Erde.  

jupp - die pole wirken gestaucht weil zum äquator steigen die Zentripedal-Käfte die Erde flach-ziehen.

Hallo Space Warper,
wieso bist du dir eigentlich so sicher, dass es früher viel mehr Wasser auf der Erde gab?
Ich wage dies zu bezweifeln. Und wenn dem doch so war, denke ich, dass das Wasser auch durch andere Prozesse verloren ging, zum Beispiel durch die Aufspaltung des Wassers durch UV-Strahlung, wobei sich der Wasserstoff dann verflüchtigte (zu diesem Zeitpunkt gab es ja noch kaum Sauerstoff in der Atmosphäre und daher auch keine Ozonschicht).

Aber jetzt weichen wir etwas vom Thema ab - wenn wir noch weiter darüber diskutieren wollen, sollten wir einen neuen Thread eröffnen.

Mary

Weil das heute noch vorhandene Wasser nur ein Rest vom voherigen Wasser sein kann weil bei der Entstehung des Mondes ein großer Teil des Wassers in den Weltraum verloren gegangen sein muß.  Unser heutiges Wasser muß bereits Weltraum-Erfahrung gesammelt haben und geschützt durch eine große Trümmerwolke um die Erde hat sich schliesslich dieses Wasser wieder dem Schwerkraftsystems "Brocken Erde" angeschlossen haben.  Das heutige Wasser ist also das Kondensat, was damals aus der Trümmrwolke zur Erde wieder zurückkehrte.  Damals hat ein großer Teil des Wassers einen nicht geringen Teil der kinetischen Energie als Gasblase davongetragen und der Sonnenwind hat einen größten Teil des Wassers in die äußeren Bereiche getragen.  Vll. ist dies der Grund warum es vll. so viele eishaltige Kometen gibt?  Dann wären wohlmöglich "die relativ vielen" Kometen ebenso eine kleine Besonderheit in unseren Sonnensystem wie unser Uranus, der offenbar auch seine ganz eigene schicksalshafte Begegnung erfuhr.

Also jetzt bringst du aber einiges durcheinander. Das Eis der Kometen hat rein gar nix mit einem möglichen Wasserverlust bei einem Impakt zu tun!
Außerdem war nach dem Einschlag wirklich kein Wasser mehr da (wenn es vorher überhaupt schon welches gab)!
Die Erde war eine rotglühende, lebensfeindliche Masse!
 Das Wasser kam erst danach!  

Verwechselt habe ich da nichts!

Ich habe lediglich einen Gedanken niedergeschrieben, der klar als Frage formuliert heißen würde: Bildet ein Teil des damals verloren gegangenen Wassers kleinere Himmelskörper wie Kometen, die noch heute unterwegs sind? Und die Implikation daß dann Kometen eine weitere Besonderheit unseres Sonnensystems wäre, ist dann vermutlich richtig.  Das soll nicht heißen, daß das diese Kometen in der Nähe der Erde entstanden sind!

Ich habe mir Überlegt, daß wir nicht den gesicherten Beginn der Evolution auf der Erde, gleichsetzen können mit einer hypothetisch möglichen Evolution auf der Venus oder auf dem Mars, weil er durchaus  der zweite Beginn gewesen sein muß, schaut man sich die Zeitspanne nach  dem "kleinen Zwischenfall" und dem wohlmöglich zweiten und gesicherten Beginn an. Damit besaßen Venus und Mars einen Vorsprung, von dem bestenfalls nur beim Mars noch Spuren auffindbar sein könnten, denn die Atmosphäre der Venus wird sicher alle erdenklichen Spuren ausgelöscht haben.  Funde von frühen Leben auf dem Mars würden aber ermutigen, daß vll. auch auf der Venus  Leben existiert haben könnte, bevor ein unglaublich aktiver Vulkanismus die Atmosphäre mit diesen Mengen CO2 und anderen Schwefelhaltigen Gasen und Aerosolen angereichert hat, daß man die "Luft" dort schneiden kann, was schließlich zu ihren heutigen Zustand geführt hat.

ad_Astra hat schon Recht: Zum Zeitpunkt der möglichen Kollision, bei der der Mond entstanden sein könnte, sah die Erde wesentlich anders aus als heute. Der Mond ist mindestens 4, 5 Milliarden Jahre alt. Zu dieser Zeit war die Erde eher noch eine glühend heiße Wolke, als ein Planet. Jedenfalls war die Erde damals weder rund, noch hatte sie eine feste Oberfläche. Zudem war die Masse deutlich geringer als heute - ein großer Teil der heutigen Erdmasse wurde von Asteroiden und Kometen erst nachträglich dem Erdball zugeführt.

Daher auch das Wasser, welches ebenfalls zum großen Teil von eisigen Kometen stammt. Es verhält sich also genau umgekehrt: Nicht das Wasser der Erde brachte Kometen hervor, sondern die Kometen das Wasser der Erde.

Die von mir können nicht einfach so nachträglich von einfach so von Kometen importiert geworden sein.  Vor dem Mond-Zwischenfall war die Erde ein "Wasser-Planet", was heissen soll, daß wir ohne diesem Ereignis wohl heute besser Kiemen und Flossen hätten und Leben auf meerfreien Meeresgrund (Land) nicht möglich wäre.   Eine leichte Befeuchtung mit Kometen kann nicht für die heutingen Mengen an Wasser als Erklärung herhalten.  Aber mit dem Verbleib des von der Erde verlorenen Wassers bin ich mir nicht sicher - ausser daß es nicht in unmittelbarer Nähe gefunden werden kann.

Wie kann denn die Erde vor mehr als 4,5 Mrd. Jahren ein Wasserplanet gewesen sein? Das Sonnensystem war gerade erst entstanden und auf der Proto-Erde herrschten Temperaturen von weit über 100° C.

Aber vielleicht sollten wir einen Erdgeschichte-Thread eröffnen...

Moin Timo,

Kreuzberga schreibt >>> Aber vielleicht sollten wir einen Erdgeschichte-Thread eröffnen...

Dein Wunsch sei mir ein Befehl!



Jerry

Danke Jerry!

...und: Wow, das war ja geradezu eine instantane Moderatoren-Reaktion!

Um für die weitere Diskussion eine Ausgangsbasis zu schaffen, verweise ich auf die beiden Wikipedia-Artikel zur Entstehung des Mondes und der Erde:

http://de.wikipedia.org/wiki/Entstehung_der_Erde

http://de.wikipedia.org/wiki/Entstehung_des_Mondes

Dort werden verschiedene Theorien vor allem zur Mondentstehung behandelt und historisch eingeordnet. Ganz interessant.

Zur (völlig absurden) Theorie von SpaceWarper hab ich nur noch eine Antwort: http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,255727,00.html

Dort steht am Ende des Artikels:

Klar ist Münker zufolge jedoch, dass der gewaltige Streifschuss die heißblütige Jungerde weiter erhitzte: Ihr planetenweiter Ozean aus geschmolzenen Magma erreichte eine Tiefe von rund 800 Kilometern.

Da war wohl noch nix mit Wasser.   :-?

Grüßle, Andi

Zur Wasserfrage:

Wahrscheinlich liegt die Wahrheit in der Mitte und es gab sowohl einen beträchtlichen Anteil an Wasserdampf in der Atmosphäre der frühen Erde als auch einen nicht unwesentlichen Beschuss mit eishaltigem Material aus dem Sonnensystem.

Dass interplanetarer Beschuss nicht ausgereicht hätte, um die in den Ozeanen enthaltenen Wassermassen zu produzieren, erscheint wenig wahrscheinlich, wenn man bedenkt dass ein beträchtlicher Teil der Gesamterdmasse erst einige huntert Millionenen Jahre nach der Entstehung der Proto-Erde "von außen" hinzugefügt wurde.

Dass bei den Billiarden von Tonnen, die aus dem Sonnensystem auf die Erde in der Geschichte niederprasselten, nicht auch ein paar Liter Wasser dabei waren, kann ich nicht glauben.

Btw, habe mal irgendwo gelesen: Würde alles Wasser der Ozeane verdampfen, hätten wir eine 300 bar Wasserdampfatmosphäre! 300 bar, beeidruckend, oder?

Moin Andi,

Klar ist Münker zufolge jedoch, dass der gewaltige Streifschuss die heißblütige Jungerde weiter erhitzte: Ihr planetenweiter Ozean aus geschmolzenen Magma erreichte eine Tiefe von rund 800 Kilometern.

Ist das eigentich so klar? Warum streiten sich dann die Wissenschaftler darum, ob die Erde *kalt* oder *heiss* entstanden ist? Diese Frage ist ja noch nicht geklärt.

Jerry

Hi Jerry,
also wenn wir mal von der Einschlagtheorie ausgehen, dann sind dadurch ja enorme Temperaturen entstanden durch die die Kerne der beiden Objekte (zumindest teilweise) geschmolzen sind. Ich kann mir nicht vorstellen das dabei viel Wasser im Spiel war, bzw. übrig blieb.
Falls vorher Wasser vorhanden war muß das dabei ja verdampft sein, oder?
Außerdem glaube ich nicht dass das Wasser wie ein großer Tropfen im All hing und dann wieder zurück auf die Erde fiel.

Grüßle, Andi

In unserem Sonnensystem existiert eine sog. Schneegrenze zwischen 2-4AE, also zwischen Mars und Jupiter. Diese trennt für die protoplanetare Scheibe die Bereich, wo Wasser (und andere flüchtige Stoffe) existieren können und wo sie verdampfen und sich verflüchtigen, also nicht kondensieren können und durch Sonnenwind und Strahlungsdruck nach außen getrieben werden. Das heißt, im inneren System konnte Wasser nicht kondensieren und somit weder flüssig noch fest existieren. Vielmehr war es nur Dampf, der nach außen getrieben wurde, wo er erneut kondensieren konnte. Deshalb sind die Planeten im inneren System alle Gesteinsbrocken, anfänglich ohne Wasser.

Ich beziehe mich auf die in Spektrum der Wissenschaft 06/08 dargestellten Modelle zur Planetenentstehung.

Moin Andi,

ich hatte das bisher so verstanden *Kalt-Entstehungstheorie* (mein Favorit);

Die Erde ist fast gleichzeitig mit der Sonne entstanden, ebenso die anderen Planeten, evtl. auch schon einige Monde. Ob da schon Wasser auf der Oberfläche der Erde vorhanden war, kann natürlich nicht bewiesen werden. Falls in dieser Phase dieser gedachte Zusammenstoss Erde-Fremdkörper passierte, dann ist es unerheblich, ob schon Wasser vorhanden war oder nicht. Die Wissenschaftler meinen doch, dass der Hauptanteil unseres Wassers durch Vulkanismus entstanden ist und dazu kommt noch der Anteil von *Fremdwasser*, also Wasserzulieferung durch Kometen.

Jerry

Ist das eigentich so klar? Warum streiten sich dann die Wissenschaftler darum, ob die Erde *kalt* oder *heiss* entstanden ist? Diese Frage ist ja noch nicht geklärt.
Jerry

Stelle mir das ganze so vor: "Kurz" nach der Zündung der Fusionsreaktionen in der jungen Sonne, bildeten sich in der Protoplanetaren Scheibe um die Sonne viele kleine Anhäufungen und Bröckchen, von denen wir noch heute einige z.B. im Kuiper-Gürtel antreffen könnten.

Darunter waren einige besonders große Verklumpungen, die anfingen, dank ihrer Gravitation, weiteres Material einzusammeln und ihre Orbits um die Sonne freizuräumen, bzw. andere Objekte aus dem Sonnensystem oder auf andere Bahnen zu stoßen. Diese großen Brocken kann man Planetenembryos nennen. Von diesen Embryos gab es zu dieser frühen Zeit wahrscheinlich deutlich mehr als es heute Planeten gibt, so um die 100 vielleicht.

Die meisten davon wurden im Laufe der Zeit nach außen oder in die Sonne "gekickt", damit sich die übrig bleibenden auf schön stabilisierten Bahnen zu vollwertigen Planeten entwickeln konnten.

Alle Protoplaneten hatten mehr oder weniger dieselbe Atmossphäre, bestehend aus Wasserstoff und Helium, was der hauptsächlichen Zusammensetzung der protoplanetaren Scheibe entspricht.

Heiß, bzw. geschmolzen wird die kleine, frühe Erde durch mehrere Prozesse:

1. Die eigene Gravitation, die die Materie vor allem im Zentrum stark komprimiert,

2. Radioaktivität im Inneren, und

3. Kollisionen mit den zahlreichen kleineren Objekten im frühen Sonnensystem.

Merkus, Venus, Erde und Mars verlieren ihre Uratmosphären im Laufe der Zeit durch den Sonnenwind und die im Verhältnis zu diesem teilweise zu geringe Schwerkraft und/oder große Kollisionen (wie bei der angenommenen Mondenstehung). Die Erde hatte ihre wahrscheinlich ganz verloren - eine neue Atmosphäre bildete sich aus den aus dem erhitzten Körper entweichenden Gasen: darunter viel Wasserdampf. Ab hier setzt nun die Phase der Abkühlung ein, obwohl natürlich noch viel weiteres Material auf die Erde niedergeht, was deren Masse im Laufe der Zeit weitere wachsen lassen wird.

Es war also erst kalt, dann wurde es immer heißer (irgendwann sanken schwere Elemente wie Eisen ins Zentrum) und dann langsam wieder immer kühler, bis sich eine feste, kalte Kruste bilden konnte.

Alle Protoplaneten hatten mehr oder weniger dieselbe Atmossphäre, bestehend aus Wasserstoff und Helium, was der hauptsächlichen Zusammensetzung der protoplanetaren Scheibe entspricht.

Hallo Andreas(?),

dem kann ich nicht zustimmen. Die Protoscheibe war nicht homogen in ihrer Zusammensetzung aus Elementen, Molekülen und deren Aggregatzuständen. Die Schneegrenze ist da eine wichtige Grenze.

Ja, aber zumindest kurzzeitig konnten zumindest Wasserstoff und Helium überall im Sonnensystem existieren und somit auch die ersten Atmosphären bilden. Diese verschwanden dann ja relativ schnell auch wieder.

Meinst du, dass sich im inneren Sonnensystem zunächst nur "nackte" Körper à la Merkur bildeten?

Grüße,
Timo

Hi Jerry,
kannst du mir das mit der "Kalt-Entstehung" etwas genauer erklären?
Ich dachte der Staub um die Sonne hat sich zu größeren Brocken verbunden welche dann durch ihre Anziehungskraft immer mehr Material eingefangen haben. Durch diesen "Beschuß" wurden die jungen Planeten ja erstmal mächtig aufgeheizt. Wir haben ja nicht umsonst auch heute noch nen recht glühenden Boden unter unseren Füßen....
Ich verstehe nicht was daran "kalt" sein soll?  :-/

Grüßle, Andi

Meinst du, dass sich im inneren Sonnensystem zunächst nur "nackte" Körper à la Merkur bildeten?

Nein, das meine ich so nicht. Aber je nach Bereich im Sonnensystem haben sich unterschiedliche Planeten gebildet, wobei das ein mittel- bis langfristiger Prozess gewesen sein wird, der ihre Charakteristik herstellte.
Es ist aber wohl auch so (wieder aus Spektrum der Wissenschaft), dass die Keimlinge je nach Abstand von der Sonne neben unterschiedlichartigem Grundmaterial auch eine unterschiedliche Menge an Material für das eigene Wachstum anziehen konnten. Damit war das Wachstum der inneren Planeten schneller beendet als das der äußeren. Auch das dürfte Einfluss auf Art und "Inhalt" des Planeten haben.

Moin Andi,

1. Ich dachte der Staub um die Sonne hat sich zu größeren Brocken verbunden welche dann durch ihre Anziehungskraft immer mehr Material eingefangen haben. 2. Durch diesen "Beschuß" wurden die jungen Planeten ja erstmal mächtig aufgeheizt. 3. Wir haben ja nicht umsonst auch heute noch nen recht glühenden Boden unter unseren Füßen.

Zu 1. (die Zahlen habe ich eingesetzt): Das ist eine Theorie, die von den meisten Wissenschaftlern so getragen wird.
Zu 2. und 3. jau, aber erst in einem späteren Stadium. Warum, das hat Kreuzberga oben doch sehr gut aufgelistet.

Alles Jery?

OK

Hallo Daniel,

dass das Grundmaterial unterschiedlich ausdifferenziert war - da gehe ich mit. Wasserstoff- und Heliumgas waren aber doch trotzdem überall in der Scheibe vorhanden, oder?

Ja, die waren vorhanden. Aber ich vermute (so klar sind meine Quellen da nicht), dass sich diese anfänglich homogene Zusammensetzung durch Einwirkung von Sonnenwind, Solardruck und Kondensationsprozessen verändert hat, dass also einige Bestandteile, welche im inneren System nicht kondensieren konnten nach außen gewandert sind.
Natürlich könnten dann Planetenkeimlinge dieses Material auch aufsammeln, bevor es nach außen verschwindet. Aber das wäre dann ein Wettrennen. Die Keimlinge müssten schnell schwer genug werden die leichten Elemente aufzunehmen (und zu halten), bevor die Sonne sie nach außen gedrückt hat.