Wie ist die Wärmeerzeugung im Inneren von Monden konform mit der Energieeinsparung?

In einer Nova-Episode heißt es, dass der Mond während der Phasen der elliptischen Umlaufbahnen einiger Monde gestreckt wird und die Reibung dazu führt, dass sich das Innere des Mondes erwärmt. Ich verstehe nicht, wie dies mit dem Energieerhaltungssatz vereinbar ist - welche Energie würde verloren gehen, um das Innere des Mondes aufzuheizen?

Die Umlaufbahn würde sich ändern - siehe astronomy.stackexchange.com/questions/420/…

Antworten (1)

Die Wärmeproduktion im Inneren von Monden ist auf die Erwärmung durch Gezeiten zurückzuführen . Dadurch würde sich die Umlaufbahn des Mondes ändern.

Die Umlauf- und Rotationsenergie des Mondes wird als Wärme entweder an der Meeresoberfläche oder im Inneren des Mondes abgegeben. Das sieht man besonders an den Monden großer Planeten, zum Beispiel Io.

Io, der innerste Mond von Jupiter, wird auf der einen Seite von Jupiter und auf der gegenüberliegenden Seite von den anderen Monden angezogen. Aus diesem Grund ist die Umlaufbahn von Io stark elliptisch. Während dieser Umlaufbahn ändert sich die Form des Io kontinuierlich (die Oberfläche biegt sich um ~100 m). Dies verursacht eine große Reibung auf dem Mond.

Gezeitenbiegung von Io

" Gezeitenheizung auf Io " von Lsuanli - Eigenes Werk. Lizensiert unter CC BY-SA 3.0 über Commons .

Normalerweise führt die Gezeitenerwärmung zu einer Gezeitendissipation und kreisförmigisiert die Umlaufbahn. In Io ist dies jedoch nicht passiert, da es in Orbitalresonanz mit anderen Jupitermonden steht.

Wenn die Umlaufzeit des Mondes kleiner ist als die Rotationsperiode des Planeten, wird der Mond abgebremst, wenn die Monde aus der synchronen Umlaufbahn heraus sind, passiert das Gegenteil, Energie und Drehimpuls bleiben erhalten.

Auf der anderen Seite ist Europa, ein weiterer Jupitermond, durch Gezeiten mit dem Jupiter verbunden (er hat die gleiche Umlaufzeit wie die Rotationsperiode des größeren Körpers), was eine Gezeitenbewegung auf der Oberfläche verursacht.