Wie hoch waren die Gezeiten damals, als der Mond viel näher an der Erde war?

In diesem Artikel wird festgestellt, dass der Mond ursprünglich viel näher an der Erde war, nämlich in einer Entfernung von 22.500 km statt der heutigen 384.400 km. Wie hoch war damals die Flut in Metern? Sicherlich wären sie um Größenordnungen höher gewesen?

Die Gezeitenkraft und die Höhe der Gezeiten sind proportional zur umgekehrten Kubikzahl des Erde-Mond-Abstands.

Antworten (1)

Um Keiths Kommentar zu erweitern, basiert die Gleichung für die Gezeitenkraft auf der Differenz zwischen der Beschleunigung aufgrund des umkreisenden Objekts und der Schwerkraft des Körpers selbst, dh der Differenz zwischen der Stärke, mit der der Mond an Ihnen zieht, im Vergleich zu der Stärke des Mondes Erde zieht. Daraus ergibt sich eine Gesamtgleichung von:

| A T ich D A l | = 2 Δ R G M R 3

Wo Δ R ist der Radius der Erde (6371 km), G ist die Gravitationskonstante (6,674 x 10 11 M 3 k G 1 S 2 , M ist die Masse des Mondes (7,342 x 10 22 kg), und R ist die Entfernung zwischen den beiden (hier entweder 22.500 km oder 384.400 km). Um unsere Gleichung zu überprüfen, können wir die aktuelle Gezeitenbeschleunigung berechnen: Mit 384.400 km kommen wir auf einen Wert von 1,099 μm/s 2 , was nahe am akzeptierten Wert von 1,10 μm/s liegt 2 ( 2 ). Berechnet man die Gezeitenkraft mit der Entfernung von 22.500 km, kommt man auf einen Wert von 0,0055 m/s 2 , oder etwa das 5.000-fache der aktuellen Gezeitenkraft. Das könnte zu massiven Gezeiten führen, aber gab es Ozeane?

Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ( 3 ) durch einen großen Einschlag entstanden ist , während die ersten Ozeane vor etwa 4,4 Milliarden Jahren entstanden ( 4 ). Dies lässt eine Lücke von etwa 100 Millionen Jahren zwischen dieser Entfernung von 22.500 km und der Entstehung der Ozeane, aber sie ist nahe genug, dass die Gezeitenkraft wahrscheinlich nicht so unterschiedlich ist. Es ist jedoch schwierig, die Höhe der Gezeiten zu übersetzen. Da die durchschnittliche Flut etwa 0,6 m beträgt ( 5), wäre eine 5.000-mal höhere Flut fast 3 km hoch, was unmöglich erscheint. Darüber hinaus scheint die Gezeitenhöhe stärker von der Geographie als von der Gezeitenkraft beeinflusst zu werden, da der aktuelle Tidenhub zwischen 0 und 15 m liegt. Die frühesten Beweise für Gezeiten sind etwa 2,5 Milliarden Jahre alt ( 6 ), aber leider zeichnen die geologischen Aufzeichnungen nur das Muster der Gezeiten auf, nicht die Höhe. Wir können sagen, dass sich die Erde damals schneller drehte, wobei ein Tag vor 4,5 Milliarden Jahren etwa 4-5 Stunden dauerte, aber es war möglicherweise zu kalt, um die Ozeane zu schmelzen.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Die Gezeitenkraft mit dem Mond in dieser Entfernung wäre 5.000-mal größer als heute, aber es gab möglicherweise keine Ozeane, und die Gezeitenhöhe wird mehr von der Form des Ozeans als von der Gezeitenkraft beeinflusst selbst. Allerdings ist so etwas wie der Wasserplanet in Interstellar mit massiven, 3.000 km hohen Gezeiten, die alle paar Stunden über die Erde fegen, möglich, obwohl auch ein langweiliger Eisplanet möglich ist.

Gute Mathematik - ich könnte vorschlagen, eine Steigungsschätzung hinzuzufügen . Wir neigen dazu, dramatische Gezeiteneffekte an der Landung (oder in der Bay of Fundy) zu sehen, aber wenn wir von einer großen Ozeanfläche ausgehen, ist dies selbst bei einem Unterschied von 10 km zwischen Ebbe und Flut, der sich über 1/4 des Erdumfangs erstreckt, nicht der Fall ein sehr steiler Abhang.