Gibt es eine Obergrenze in der Mondgrößenverteilung?

Die Planeten sind sehr unterschiedlich groß, Jupiter ist mehr als 300-mal so massiv wie die Erde. Aber die Größe der großen Monde scheint nicht mit der Größe der Planeten zu korrelieren, die sie umkreisen. Warum hat Jupiter keinen riesigen Mond mit einer Masse, die hundertmal größer ist als die des Erdmonds?

Unter den Gasriesen hat Saturn mit einem Drittel der Jupitermasse den größten aller Monde und Triton weit draußen mit 30 AE Neptun ist der siebtgrößte aller Monde. Auch die Theorien über den Ursprung der Monde scheinen sehr unterschiedlich zu sein, ohne eine obere Größengrenze zu erklären. Der Mond ist durch einen Einschlag entstanden. Triton und vielleicht Titan wurden gefangen genommen. Andere große Monde wurden zusammen mit ihrem Planeten gebildet. Ist diese obere Größengrenze für Monde imaginär, zufällig oder gibt es einen Grund dafür? Ich meine natürlich eine hypothetische erwartete obere Größengrenze für Exomonde im Allgemeinen, nicht nur Statistiken über die Monde des Sonnensystems.

Die wunderbare Illustration hier ist von Emily Lakdawalla von The Planetary Society , sie ist jetzt mein Desktop-Hintergrund.

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Kleiner Punkt, aber Ganymed ist etwas größer als Titan, da Monde an ihrer festen Oberfläche gemessen werden, obwohl Titan mit Atmosphäre etwas größer erscheint. Die Zeichnung ist wahrscheinlich genau, aber leicht irreführend.

Es ist erwähnenswert, dass Titan ausgast, also könnte er vor einiger Zeit größer gewesen sein als Ganymed.

Quelle

Laut Wikipedia ist es unwahrscheinlich, dass die größeren Monde in der Nähe von Jupiter und Saturn eingefangene Monde waren.

https://en.wikipedia.org/wiki/Formation_and_evolution_of_the_Solar_System#Moons

Jupiter und Saturn haben mehrere große Monde wie Io, Europa, Ganymed und Titan, die möglicherweise aus Scheiben um jeden Riesenplaneten entstanden sind, ähnlich wie die Planeten aus der Scheibe um die Sonne entstanden sind.[76] Dieser Ursprung wird durch die Größe der Monde und ihre Nähe zum Planeten angezeigt. Diese Attribute können nicht durch Einfangen erreicht werden, während die gasförmige Natur der Primärfarben auch die Bildung von Kollisionstrümmern unwahrscheinlich macht. Die äußeren Monde der Riesenplaneten sind in der Regel klein und haben exzentrische Umlaufbahnen mit willkürlichen Neigungen. Dies sind die Eigenschaften, die von gefangenen Körpern erwartet werden

und die 3 aufgeführten Methoden der Mondentstehung sind:

Co-Formation Impact Capture.

Das größte Co-Bildungsverhältnis ist Titan zu Saturn, etwa 1 zu 4.000 in Bezug auf die Masse. Ganymed bis Jupiter, weniger als 1 bis 12.000. Der Wiki-Artikel weist darauf hin, dass Verhältnisse von 100 zu 1 wahrscheinlich riesige Auswirkungen sind und es unwahrscheinlich ist, dass Sie diese Art von Verhältnis in der Co-Formation sehen, also könnte eine konservative Schätzung die größte Co-Formation, die Sie sehen könnten, bei einigen hundert zu liegen 1. Wenn Sie sich vorstellen, dass die größten Planeten etwa 12-12,5 Jupiter haben (mehr als das, werden sie zu Braunen Zwergen, obwohl ein kühler Brauner Zwerg, der eine Sonne umkreist, bei mehr als 13 Jupitermassen auch als Planet bezeichnet werden könnte), aber sagen wir mal, 12 Jupiter. Das sind etwa 4.000 Erdmassen. Wenn wir ein Co-Bildungsverhältnis von einigen hundert bis vielleicht über tausend zu 1 als ungefähr das Maximum ansehen, gibt es '

Rieseneinschläge sind anders. Pluto-Charon könnte ein durch Einschläge erzeugtes Zwergplanet/Mond-System sein, und Charon hat 1/8 der Masse von Pluto. Wie wahrscheinlich ein solcher Einschlag auf einer Supererde ist, ist schwer zu sagen, aber theoretisch könnte eine Supererde mit einem riesigen Einschlag auch einen großen Mond haben – eine größere Erde mit einem größeren Einschlag und einem größeren Mond, aber hier gibt es Probleme . In Sonnennähe bilden sich wahrscheinlich Riesenplaneten, und der orbitale Einflussbereich wird in Sonnennähe kleiner. Außerdem könnten Riesenplaneten dazu neigen, dicke gasförmige Atmosphären zu bilden, die ihren gesamten Wasserstoff und Helium zurückhalten, so dass sie zu groß sind und anfangen könnten, einem Gasriesen zu ähneln, der beim Aufprall nicht so gut Trümmer erzeugen kann, also gibt es ein paar einschränkende Faktoren hier und wir könnten darauf beschränkt sein, sicherlich um ein Vielfaches größer als unser Mond,

Endlich Mondfang. Obwohl es in unserem Sonnensystem keine Beispiele dafür gibt, sehe ich keinen Grund, warum ein großer Planet nicht einen anderen Planeten einfangen könnte, obwohl Sie dann feststellen müssen, ob es sich um eine Umlaufbahn mit einem Planeten handelt, was meiner Meinung nach als eingefangener Planet in Betracht gezogen werden sollte. oder ob das erfasste Objekt ein Mond ist. - Persönlich denke ich, dass ein eingefangener Planet, der einen Planeten umkreist, ein Koplanetensystem wäre, daher mag ich das Einfangen nicht als Methode, um einen möglichst großen Mond zu bekommen, obwohl ich annehme, dass es so oder so betrachtet werden könnte.

Wir wissen fast nichts über Monde in anderen Sonnensystemen (Exmonde). Die Beobachtungen sind mit heutiger Technik gerade noch möglich, aber sehr schwierig. Das wird sich wahrscheinlich in den nächsten Jahren ändern, aber im Moment wissen wir praktisch nichts über andere Sonnensysteme, daher müssten alle aktuellen Vorhersagen über die größtmöglichen Monde modelliert oder geschätzt werden.

Ein paar Artikel über Exomonde:

http://www.astrobio.net/news-exclusive/new-exomoon-hunting-technique-could-find-solar-system-like-moons/

http://discovermagazine.com/2012/jul-aug/06-hunting-moons-outside-the-solar-system

http://www.space.com/25438-exomoon-around-alien-planet-discovery.html

http://phys.org/news/2014-10-exomoons-abundant-sources-habitability.html

http://blogs.scientificamerican.com/life-unbounded/has-an-exomoon-been-found2/

Gute Antwort! Aber Sie könnten vielleicht direkter auf die Frage eingehen, warum Planetenmasse (1-318 Erdmassen), Sonnenentfernungen (1-30 AE) und Prozesse (Co-Formation, Einschlag, Einfang) alle unkorreliert zu sein scheinen mit der maximalen Mondgröße in absolute Begriffe. Und ich habe gehört, dass Titan ein "kürzlich" eingefangenes KBO sein könnte, um zu erklären, warum es immer noch ausgast. Ist das unwahrscheinlich?
Ich könnte es versuchen, aber ich würde viel raten, wenn ich versuchen würde, diese zu beantworten. Müsste etwas recherchieren. Und das über Titan wusste ich nicht. Das ist interessant. Da muss man sich auch mal einlesen.
Nur ob es dich motiviert, natürlich bin ich nur gespannt. Ich höre nicht viel über die Mondentstehung, außer Luna, das ein ungewöhnliches Ereignis gewesen zu sein scheint.

Ich habe diese Präsentation der National Academy of Science 2015 gesehen, in der Dr. Robin Canup anhand von Simulationen erklärt, dass sich viele große Monde nacheinander um Riesenplaneten gebildet haben. Aber ihre wachsende Masse durch Akkretion verursachte Störungen in der gasförmigen Planetenscheibe ("Wechselwirkung vom Typ I"), die sie nach innen zog, um innerhalb von einer Million Jahren mit dem Planeten zu kollidieren. Die Gesamtmasse aller Satelliten im Verhältnis zur Masse des Planeten bleibt angesichts der (teilweise) Dichte des Sonnennebels ziemlich konstant. Die größeren Monde stürzen auf den Planeten, während die Neumonde größer werden. Der Prozess stoppt, wenn der Sonnennebel erschöpft ist. Ich nehme also spekulativ an, dass verschiedene exoplanetare Systeme unterschiedliche Mondgrößenobergrenzen haben könnten.

Die Größe der Einschlagsformation des Erdmondes in der Mitte der Jupitermonde ist nach diesem Modell ein Zufall.