Wie ungewöhnlich ist das Sonnensystem?

In Isaac Asimovs Foundation - Serie suchen die Hauptfiguren nach der längst verlorenen Erde. Es gibt zwei Hauptmerkmale des Sonnensystems, die es unter den Millionen bewohnten Systemen ungewöhnlich erscheinen lassen: die Ringe des Saturn und die Größe des Mondes .

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

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, bei dem die Ringe schmal, aber ziemlich hell waren. Aber ich habe so etwas noch nie gesehen; oder auch nicht 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 werden ausnahmslos mit den unbewohnten und unbewohnbaren Gasriesen in Verbindung gebracht. Als Skeptiker ziehe ich es daher vor, die Existenz von nicht zu akzeptieren der Mond."


„Ja. Er ist ziemlich weiter vom Planeten entfernt, als man erwarten könnte, aber er dreht sich definitiv um ihn. Er hat nur die Größe eines kleinen Planeten; tatsächlich ist er kleiner als jeder der vier inneren Planeten, die die Sonne umkreisen ein Satellit. Er 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. "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 etwas ganz anderes. Dieser Satellit hat einen Durchmesser von über einem Viertel die der Erde. Wo haben Sie von einer solchen Beinaheparität gehört, die einen bewohnbaren Planeten betrifft?“

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

Trevize sagte: „Dann glauben Sie mir, Janov. Es ist einzigartig. Wir betrachten etwas, das praktisch ein Doppelplanet ist, und es gibt nur wenige bewohnbare Planeten, die von mehr als Kieselsteinen umkreist werden. Janov, wenn Sie das bedenken Gasriese mit seinem gewaltigen Ringsystem an sechster Stelle und dieser Planet mit seinem riesigen Trabanten an dritter Stelle – von beiden erzählten Ihnen Ihre Legenden entgegen aller Glaubwürdigkeit, bevor Sie sie je gesehen haben – dann muss diese Welt, die Sie betrachten, eine sein Die Erde. Es kann unmöglich etwas anderes sein. Wir haben sie gefunden, Janov, wir haben sie gefunden.“

Die Zitate stammen aus Foundation's Edge (1982) und Foundation and Earth (1986).

Meine Frage besteht aus zwei Teilen:

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

Antworten (2)

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

Allerdings wurden beide Bücher nach der Entdeckung von Charon geschrieben, so dass er möglicherweise schlecht beraten war zu behaupten, dass große Monde in der Nähe von Nicht-Gasriesen unwahrscheinlich seien.

Persönlich denke ich, dass sowohl der große Mond als auch der breite Planetenring wahrscheinlich nicht aufgehen werden. Ungewöhnlich vielleicht, aber nicht ungewöhnlich genug für Azimovs Zwecke.

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

Es ist keine Vermutung. Ich habe Tische über Tische. Der charakteristische Mond der Erde ist weit außerhalb der Reichweite. Trotz seiner geringen Größe hat Pluto einen größeren SOI als die Erde und es ist der SOI, der die Mondmasse ausmacht.

Als Zusatz:

  • Was Conrad über Ringsysteme gesagt hat, ist wahr, wir haben eine mögliche erste Entdeckung, aber bei weitem keine Entdeckungen, die behaupten könnten, dass solche Phänomene normal sind. Auch an unserem Wissen darüber wird sich in den nächsten Jahren nicht viel ändern. Mit den kommenden photometrischen Missionen auf Transiten wie TESS der NASA oder PLATO der ESA werden wir wahrscheinlich nur solche Ringsysteme entdecken können, die größer als der Saturn sind. Dies liegt einfach daran, dass kleine Ringsysteme kein ausreichend starkes Transitsignal abgeben, um erkannt zu werden.
    Insgesamt werden wir also noch einige Zeit nichts über die Normalität der Saturnringe wissen.
  • Terrestrische Monde: Es gibt Ideen, wie man Exomonde erkennen kann, aber diese sind normalerweise auch auf photometrische Messungen angewiesen. Transit-Timing-Variationen können zu Hinweisen auf Exomonde führen. Auch sehr große Monde könnten zu nachweisbaren Signalen in der Photometrie führen, aber eine Radialgeschwindigkeitsdetektion von Exomonden kommt derzeit nicht in Frage.
    Insgesamt also: Exomond-Verteilungen sind im Moment völlig unbekannt und werden aus den gleichen Gründen wie Planetenring-Verteilungen noch einige Zeit unbekannt bleiben.

So sehr dies in Bezug auf die Suche nach Ringen und Monden um Exoplaneten etwas deprimierend klingt, müssen wir verstehen, dass dies der Tatsache geschuldet ist, dass diese Fragen derzeit nicht zu den wichtigsten wissenschaftlichen Treibern für aktuell anstehende Exoplaneten-Missionen gehören.
Wir versuchen immer noch, Exoplanetenpopulationen selbst gründlich zu verstehen, bevor wir uns den viel schwierigeren Herausforderungen zuwenden, die viel schwächeren Signale von Monden und Ringen zu erkennen.

Allerdings bin ich davon überzeugt, dass die Mond/Ring-Frage irgendwann noch viel mehr in den wissenschaftlichen Fokus rücken wird. Dies liegt einfach daran, dass zumindest für Gasriesen Monde und Ringe „feinsondierende“ Theorien der Planetenentstehung sein sollten. Dies geschieht in dem Sinne, dass sich beim Wachsen von Gasriesen irgendwann eine Unterscheibe aus Gas und Staub in ihrer eigenen Hügelsphäre bildet, die schließlich etwas Interessantes bewirken wird. Ein Vergleich dessen, was diese Unterscheiben mit Theorien zur Mond- und Ringbildung tun, wird uns lehren, wie diese Prozesse im Detail funktionieren.

Auch +1 für Asimov wegen nicht-professioneller persönlicher Voreingenommenheit.

Denn Azimovs These, dass das Sonnensystem eindeutig durch die Anwesenheit eines Gasriesen mit einem spektakulär breiten Ringsystem und eines erdähnlichen Planeten mit einem großen Mond identifiziert werden könnte, setzt voraus, dass diese Merkmale in einem verschwindend kleinen Anteil von Planetensystemen vorkommen. Sie müssen diese Merkmale nicht üblich oder normal haben, um die These zu entkräften, eine Chance von eins zu einer Million wäre angesichts der Anzahl der Systeme da draußen ausreichend.
@ConradTurner: Na wenn du da hin willst: Mit den angegebenen Konkretisierungen auch deine Nummer 10 6 könnte eine sehr hohe Schätzung sein. Insbesondere das Zitat "und es gibt nur wenige bewohnbare Planeten, die mehr als Kieselsteine ​​​​umkreisen." Das könnte ein weiterer sehr hoher Faktor zu dieser Zahl sein, ist im Moment einfach unbekannt. Die Wahrscheinlichkeit aller Kombinationen zusammen könnte sein 10 12 (was es einzigartig in der Galaxie macht) oder 10 4 (was es normal macht), wir wissen es einfach nicht und können daher die Hypothese nicht widerlegen. Es ist ein Zahlenspiel mit unbekannten Zahlen.