Wie ungewöhnlich ist das Sonnensystem?

In Isaac Asimov ‚s Foundation Serie, suchen die Hauptfiguren für die lange verschollene Erde. Es gibt zwei Hauptmerkmale des Sonnensystems, die es unter den Millionen von bewohnten Systemen ungewöhnlich zu machen scheinen: die Ringe des Saturn und die Größe des Mondes .

Die folgenden Gespräche finden hauptsächlich zwischen Golan Trevize , Ex-Militär, Astronomie versiert, und Janov Pelorat , einem naiven und einsamen Geschichtslehrer.

Die Ringe des Saturn

"Davon sprach das Gedicht. Drei breite Ringe, konzentrisch, breiter als der Planet selbst."

Trevize sagte: "Ich habe noch nie von so etwas gehört. Ich glaube nicht, dass Ringe so breit sein können. Im Vergleich zu dem Planeten, den sie umkreisen, sind sie immer sehr schmal."

---

"Ist so etwas üblich?" fragte Bliss ehrfürchtig.

"Nein", sagte Trevize. "Fast jeder Gasriese hat Trümmerringe, aber sie neigen dazu, schwach und schmal zu sein. Ich habe einmal einen gesehen, in dem die Ringe schmal, aber ziemlich hell waren. Aber ich habe so etwas noch nie gesehen oder davon gehört."

Pelorat sagte: "Das ist eindeutig der beringte Riese, von dem die Legenden sprechen. Wenn das wirklich einzigartig ist-"

"Wirklich einzigartig, soweit ich weiß oder soweit der Computer weiß", sagte Trevize.

Der Mond

"Ein riesiger Satellit ist schwieriger zu akzeptieren. Keine andere bewohnte Welt in der Galaxie hat einen solchen Satelliten. Große Satelliten sind ausnahmslos mit den unbewohnten und unbewohnbaren Gasriesen verbunden. Als Skeptiker ziehe ich es daher vor, die Existenz von nicht zu akzeptieren der Mond."

---

"Ja. Es ist etwas weiter vom Planeten entfernt als man erwarten könnte, aber es dreht sich definitiv darum. Es ist nur so groß wie ein kleiner Planet; tatsächlich ist es kleiner als jeder der vier inneren Planeten, die die Sonne umkreisen. Trotzdem ist es groß für ein Satellit. Es hat einen Durchmesser von mindestens zweitausend Kilometern und liegt damit im Größenbereich der großen Satelliten, die sich um Gasriesen drehen. "

"Nicht größer?" Pelorat schien enttäuscht zu sein. "Dann ist es kein riesiger Satellit?"

"Ja, das ist es. Ein Satellit mit einem Durchmesser von zwei bis dreitausend Kilometern, der einen riesigen Gasriesen umkreist, ist eine Sache. Derselbe Satellit, der einen kleinen, felsigen bewohnbaren Planeten umkreist, ist eine ganz andere. Dieser Satellit hat einen Durchmesser von über einem Viertel das der Erde. Wo haben Sie von einer solchen Parität gehört, die einen bewohnbaren Planeten betrifft? "

Pelorat sagte schüchtern: "Ich weiß sehr wenig über solche Dinge."

Trevize sagte: "Dann nehmen Sie mein Wort dafür, Janov. Es ist einzigartig. Wir betrachten etwas, das praktisch ein Doppelplanet ist, und es gibt nur wenige bewohnbare Planeten, auf denen mehr als Kieselsteine ​​sie umkreisen. Janov, wenn Sie das in Betracht ziehen Gasriese mit seinem riesigen Ringsystem auf dem sechsten Platz und dieser Planet mit seinem riesigen Satelliten auf dem dritten Platz - beides haben Ihnen Ihre Legenden trotz aller Glaubwürdigkeit erzählt, bevor Sie sie jemals gesehen haben - dann muss diese Welt, die Sie betrachten, sein Erde. Es kann möglicherweise nichts anderes sein. Wir haben es gefunden, Janov; wir haben es gefunden. "

^{Zitate stammen von Foundation's Edge (1982) und Foundation and Earth (1986).}

Meine Frage besteht aus zwei Teilen:

1. Sind die verschiedenen oben angegebenen Beschreibungen und Fakten im Allgemeinen korrekt?
2. Wie ungewöhnlich sind Saturnringe und der Mond im Vergleich zu anderen Systemen, die wir beobachtet haben?

Zuerst schrieb Azimov (Edge 1982 und Earth 1986), bevor die ersten zusätzlichen Sonnenplaneten vorläufig entdeckt wurden (1989) oder definitiv 1991 oder 1992 entdeckt wurden. Was er schrieb, konnte also nicht auf realen Daten über zusätzliche Sonnenplaneten basieren. und muss eine fundierte Vermutung gewesen sein.

Beide Bücher wurden jedoch nach der Entdeckung von Charon geschrieben, so dass er möglicherweise schlecht beraten war zu behaupten, dass große Monde in der Nähe von Nichtgasriesen unwahrscheinlich waren.

Persönlich denke ich, dass sowohl der große Mond als auch die Vermutungen des breiten Planetenrings wahrscheinlich nicht auftauchen werden. Gelegentlich vielleicht, aber nicht ungewöhnlich genug für Azimovs Zweck.

Wenn Sie es glauben, haben wir bereits einen Exoplaneten mit einem beeindruckenderen Ringsystem als den Saturn entdeckt

Als Ergänzung:

• Was Conrad über Ringsysteme sagte, ist wahr, wir haben eine mögliche erste Erkennung, aber bei weitem keine Erkennung, um einen Anspruch darauf zu erheben, dass solche Phänomene normal sind. Auch unser Wissen darüber wird sich in den kommenden Jahren nicht wesentlich ändern. Mit den bevorstehenden photometrischen Missionen auf Transiten wie TESS der NASA oder PLATO der ESA werden wir wahrscheinlich nur diese Art von Ringsystemen erkennen können, die größer als der Saturn sind. Dies liegt einfach an der Tatsache, dass kleine Ringsysteme kein ausreichend starkes Transitsignal liefern, um erkannt zu werden.
  Insgesamt wissen wir also einige Zeit nichts über die Normalität der Saturnringe.
• Terrestrische Monde: Es gibt Ideen, wie man Exomoons erkennt, aber diese hängen normalerweise auch von photometrischen Messungen ab. Transit-Timing-Variationen können zu Hinweisen auf Exomoons führen. Auch sehr große Monde könnten zu nachweisbaren Signalen in der Photometrie führen, aber eine Radialgeschwindigkeitserkennung von Exomoons kommt derzeit nicht in Frage.
  Insgesamt also: Exomoon-Verteilungen sind derzeit völlig unbekannt und werden aus den gleichen Gründen wie Planetenringverteilungen für einige Zeit unbekannt bleiben.

So deprimierend dies bei der Suche nach Ringen und Monden um Exoplaneten auch klingt, wir müssen verstehen, dass dies auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass diese Fragen derzeit nicht zu den wichtigsten wissenschaftlichen Triebkräften für derzeit anstehende Exoplanetenmissionen gehören.
Wir versuchen immer noch, die Exoplanetenpopulationen selbst gründlich zu verstehen, bevor wir uns den viel schwierigeren Herausforderungen zuwenden, die viel schwächeren Signale von Monden und Ringen zu erkennen.

Trotzdem bin ich überzeugt, dass die Mond- / Ringfrage in Zukunft viel mehr in den wissenschaftlichen Fokus rücken wird. Dies liegt einfach daran, dass Monde und Ringe, zumindest für Gasriesen, Theorien zur Planetenbildung sein sollten. Dies geschieht in dem Sinne, dass sich bei einem Wachstum der Gasriesen irgendwann eine Unterscheibe aus Gas und Staub in ihrer eigenen Hügelkugel bildet, die schließlich etwas Interessantes bewirken wird. Wenn wir vergleichen, was diese Subdiscs mit Theorien der Mond- und Ringbildung tun, lernen wir, wie diese Prozesse im Detail funktionieren.

Auch +1 für Asimov wegen nicht professioneller persönlicher Vorurteile.