Warum umkreisen die Monde von Uranus und Pluto den Äquator? Wodurch neigt sich die Neigung eines Mondes zur Rotationsachse seines Planeten?


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Uranus und Pluto haben ihre Rotationsachsen um fast 90 Grad zur Ekliptik. Aber warum neigen sich ihre Monde genauso?

Bedeutet dies, dass ihre Neigungen eher durch das Passieren einer äußeren Masse verursacht wurden, die den Planeten und seine Monde gleichermaßen beeinflusste, als durch einen planetenspezifischen Prozess wie einen Kometeneinschlag oder eine Tektonik?

Die Rotationsachse des Mars neigt sich mit der Zeit, aber seine Monde sind heute genau über seinem temporären Äquator. Der Erdmond ist auf die Ekliptik ausgerichtet und scheint sich nicht um unsere planetare Neigung zu kümmern, obwohl (oder wegen?) Ozeanische Massen an seinen Gezeiten ziehen. Es wurden Exoplaneten gefunden, die nicht in Übereinstimmung mit der Rotation ihres Sterns umkreisen, und warum sollten sie dies Milliarden von Jahren nach der Bildung tun?

Antworten:


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Ich habe es geschafft, zwei Hypothesen für Uranus 'Neigung zu finden, die erklären, warum seine Monde auch auf einer geneigten Ebene umkreisen.

Die Hypothese der Mehrfacheinschläge beruht auf der Tatsache, dass die Monde auf ihrer ursprünglichen Ebene hätten bleiben sollen, wenn Uranus durch die Kraft eines einzelnen großen Aufpralls gekippt worden wäre (wie allgemein angenommen wurde). Eine korrigierte Version dieser Hypothese besagte, dass, wenn die Akkretionsscheibe, aus der sich Uranus bildete, noch vorhanden wäre, ein Aufprall sie zerstört und an derselben Stelle wie der neue Äquator wiederhergestellt hätte. Die Monde hätten sich dann von der Scheibe in dieser Ebene angesammelt. Dies hätte jedoch Monde mit rückläufiger Bewegung erzeugt (was für die meisten nicht der Fall ist). Die neueste Idee ist also, dass Uranus mehrere Stöße erlitten hat, die nach den Simulationen dazu beitragen, das Planetensystem so zu produzieren, wie wir es heute sehen. (Es gibt ein anderes Problem mit dieser Hypothese.)

Die kollisionsfreie Theorie (oder das kollisionsfreie Szenario, wie in der Veröffentlichung beschrieben) schlägt vor, dass Uranus bei seiner Entstehung progressiv gekippt werden könnte, ohne dass ein Aufprall (oder eine Reihe von Aufprallen) postuliert werden müsste, wenn er einen zusätzlichen Satelliten hätte und mit einem begonnen hätte große Neigung (was bei aktuellen Modellen zulässig ist); Der zusätzliche Mond hätte später ausgeworfen werden können. Die Simulationen arbeiteten für eine anfängliche Neigung von mehr als 17 Grad und einen Mond von 0,01 Uranmasse und bei 50 Uranradien.


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So wie Gezeitenkräfte einen Mond nach außen drücken und im Laufe der Zeit die Umlaufbahn zirkulieren können, hat die äquatoriale Ausbuchtung des Planeten eine ähnliche Kraft, die den Mond in eine Umlaufbahn über dem Äquator zieht. Dies gilt bei ausreichender Zeit und Drehzahl, damit der Planet eine ausreichende äquatoriale Ausbuchtung aufweist.

Für einen Formationsmond sollte es auf natürliche Weise eine gewisse Ähnlichkeit des Drehimpulses während der Formation geben. Ähnlich wie bei einem Aufprallmond wie unserem, bei dem der Planet durch den Aufprall rotiert.

Ein eingefangener Mond kann zumindest anfänglich in jeder Richtung mit oder gegen die Rotation des Planeten in einem beliebigen Winkel zum äquatorialen Planeten des Planeten umkreisen, aber die äquatoriale Ausbuchtung hat einen Gezeiteneffekt, der den Mond im Laufe der Zeit darüber zieht.

Die Gezeitenwölbung der Erde, die den Mond jedes Jahr ein paar Zentimeter entfernt, ist nur ein paar Meter hoch über den Ozeanen und ein paar Zentimeter über Land. Die äquatoriale Ausbuchtung der Erde beträgt 42,77 km. Etwa 4 Größenordnungen bedeutender als die Gezeitenwölbung. Es ist nicht schwer zu sehen, wie eine Ausbuchtung dieser Größe über viele Umlaufbahnen den Mond in eine Umlaufbahn über dem Äquator beeinflussen würde. Gleiches gilt für Ringsysteme, die sich über dem Äquator eines Planeten bilden. "Frag einen Astronomen" sagt im Grunde das Gleiche.

Ausnahmen wären, wenn der Mond kürzlich erfasst wurde oder wenn sich der Planet sehr langsam drehte (z. B. Venus) oder wenn sich der Mond in der Nähe des instabilen Bereichs der Hügelkugel befand, in dem sich das Objekt befindet (Planet) und das Objekt, das ihn begrenzt Die Hügelkugel des Planeten (Sonne) wirkt sich beide auf den Mond aus. Ich vermute (aber ich weiß nicht, wie man rechnet), dass die Umlaufbahn unseres Mondes 5 beträgt und sich vom Erdäquator um Grad ändert, weil die Nähe zur Sonne und zum Mond nicht zu weit vom instabilen Teil der Hügelkugel entfernt ist .

Die anderen Monde, die Sie erwähnen, befinden sich viel weiter in den Hügelkugeln ihres Planeten und werden viel stärker von der äquatorialen Ausbuchtung des Planeten bestimmt. siehe Tabelle und Tabelle unten.

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@ pablodf76 legt nahe, dass die Umlaufbahnneigung der Monde auf die eine oder andere Weise während ihrer und ihrer Planetenbildung verursacht wurde. Sie schlagen vor, dass Gezeitenkräfte ihre Neigung zusammen mit der sich ändernden Rotationsneigung (Schrägstellung) der Planetenachse ändern könnten. Es ist bekannt, dass sich der Mars ziemlich stark neigt, aber seine kleinen Monde scheinen sich nicht um den Äquator zu kümmern, und der Erdmond auch nicht. Haben sich die Uranusmonde gekippt (vielleicht während eines Aufpralls) oder sind sie hier und da Uranus 'Äquatorkippung gefolgt?
LocalFluff

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Bei Formationsmonden stimme ich ihm zu. Gefangene Monde, wie Mars 2 Monde, liegen beide nur etwa 1% vom Marsäquator entfernt, daher kann man nicht sagen, dass ihnen der Marsäquator egal ist. Im Übrigen werde ich versuchen, sie später zu aktualisieren .
userLTK

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Ich dachte, sie wären ein paar Grad von der Ekliptik entfernt, wie unser Mond, aber Sie haben natürlich Recht. Sie folgen dem Marsäquator.
LocalFluff
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