Der Mond ist großartig und alles, aber ich wünschte, er wäre näher. Nah genug, dass ich ohne Teleskop oder Fernglas alle möglichen Details auf seiner Oberfläche erkennen konnte. Nah genug, dass ich einfach nach oben greifen und mir genug Käse für ein Leben lang gegrillte Käsesandwiches schnappen konnte.
Sicher, es würde alle möglichen schrecklichen Probleme geben, den Mond so viel näher zu haben. Intensive Gezeiten, ein völliger Mangel an guten dunklen Nächten zum Sternengucken und noch etwas… Oh richtig, die totale Zerstörung des Lebens auf der Erde. Beim zweiten Nachdenken kann der Mond bleiben, wo er ist, vielen Dank.
Der Erdmond befindet sich in einer durchschnittlichen Entfernung von 384.400 Kilometern. Ich sage durchschnittlich, weil der Mond tatsächlich einer elliptischen Umlaufbahn folgt. An der engsten Stelle sind es nur 362.600 km und an der am weitesten entfernten Stelle 405.400 Kilometer.
Das ist jedoch so weit, dass das Licht etwas mehr als eine Sekunde braucht, um den Mond zu erreichen und dabei fast 300.000 km/s zurücklegt. Der Mond ist weit.
Aber was wäre, wenn der Mond viel näher wäre? Wie nahe konnte er dem Mond kommen und trotzdem sein?
Der Mond kommt nicht wirklich näher. Es sieht nur so aus, weil es auf Ihrem Computerbildschirm ist. Bildnachweis: NASA
Ich muss Sie noch einmal daran erinnern, dass dies rein theoretisch ist. Der Mond kommt uns nicht näher, er kommt sogar noch weiter. Der Mond entfernt sich langsam in einer Entfernung von fast 4 Zentimetern pro Jahr von uns.
Gehen wir zurück zu den Anfängen, als die junge Erde vor Milliarden von Jahren mit einem marsgroßen Planeten kollidierte. Bei dieser katastrophalen Begegnung tauchte der Planet Erde vollständig wieder auf und schleuderte eine riesige Menge Schutt in die Umlaufbahn. Nun, die Trümmer eines Mondes, die sich durch die gegenseitige Schwerkraft zu dem ungefähr kugelförmigen Mond versammelt haben, den wir heute kennen.
Kurz nach seiner Entstehung war der Mond viel näher und die Erde drehte sich schneller. Ein Tag auf der Erde war nur 6 Stunden lang, und der Mond brauchte nur 17 Tage, um die Erde zu umkreisen.
Die Schwerkraft der Erde hat die relative Rotation des Mondes gestoppt, und die Schwerkraft des Mondes hat die Rotation der Erde verlangsamt. Um den Gesamtdrehimpuls des Systems beizubehalten, driftet der Mond weg, um dies zu kompensieren.
Diese Impulserhaltung ist sehr wichtig, weil sie in beide Richtungen funktioniert. Solange ein Mond länger als einen Tag braucht, um seinen Planeten zu umkreisen, werden Sie denselben Effekt sehen. Die Rotation des Planeten verlangsamt sich und der Mond driftet weiter, um dies auszugleichen.
Aber wenn Sie ein Szenario haben, in dem der Mond schneller umkreist als sich der Planet dreht, haben Sie genau das Gegenteil. Der Mond lässt den Planeten schneller rotieren und driftet näher, um dies auszugleichen. Das kann nicht gut enden.
Sobald Sie nahe genug herankommen, wird die Schwerkraft zu einer harten Herrin.
Das Erreichen des Roche-Limits kann Ihren Tag ruinieren. Kredit: Hazmat2. Quelle des Originalbildes: Theresa Knott. CC-SA 3.0
Es gibt einen Punkt in allen Gravitationsinteraktionen, der als Roche-Limit bezeichnet wird. Dies ist der Punkt, an dem ein durch die Schwerkraft zusammengehaltenes Objekt (wie der Mond) einem anderen Himmelskörper so nahe kommt, dass es auseinandergerissen wird.
Der genaue Punkt hängt von der Masse, Größe und Dichte der beiden Objekte ab. Zum Beispiel beträgt die Roche-Grenze zwischen Erde und Mond etwa 9.500 Kilometer, wenn der Mond eine feste Kugel ist. Mit anderen Worten, wenn der Mond sich der Erde näher als 9.500 Kilometer nähert, überwältigt die Schwerkraft der Erde die Schwerkraft, die den Mond zusammenhält.
Der Mond würde zerrissen und in einen Ring verwandelt werden. Und dann würden die Teile des Rings weiter um die Erde kreisen, bis sie alle zusammenbrachen. Wenn dies geschah, würde es für jeden, der auf der Erde lebte, eine Reihe von sehr schlechten Tagen geben.
Wenn Sie der Sonne zu nahe kommen, könnte ein Komet zerrissen werden. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Wenn ein durchschnittlicher Komet auf etwa 18.000 km von der Erde entfernt wäre, würde er in Stücke gerissen. Während die Sonne Kometen aus einer Entfernung von etwa 1,3 Millionen Kilometern zerreißen kann und dies auch tut.
Das klingt rein theoretisch, aber das wird tatsächlich auf dem Mars passieren. Sein größter Mond Phobos umkreist schneller als ein Marstag, was bedeutet, dass er dem Planeten immer näher kommt. In ein paar Millionen Jahren wird es das Roche-Limit überschreiten, in einen Ring reißen und dann werden alle Teile des ehemaligen Phobos auf den Mars krachen. Wir haben a ganzer Artikel auf diesem.
Phobos wird schließlich vom Erreichen der Roche-Grenze abbrechen, wodurch Deimos als einziger Mond des Mars übrig bleibt. Bildnachweis: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA
Jetzt fragen Sie sich vielleicht, warten Sie eine Sekunde. Ich bin ein von der Erde getrenntes Objekt, warum werde ich nicht auseinandergerissen, da ich definitiv innerhalb der Roche-Grenze der Erde bin.
Sie haben die Schwerkraft, die Sie zusammenhält, aber sie ist unbedeutend im Vergleich zu den chemischen Bindungen, die Sie zusammenhalten. Aus diesem Grund halten Physiker die Schwerkraft für eine ziemlich schwache Kraft im Vergleich zu allen anderen Kräften des Universums.
Sie müssten irgendwohin mit wirklich intensiver Schwerkraft gehen, wie ein Schwarzes Loch, damit das Roche-Limit die Kräfte überwinden kann, die Sie zusammenhalten.
Das war's. Bringen Sie den Mond auf 9.500 Kilometer oder so, und er wäre kein Mond mehr. Es würde in einen Ring zerrissen werden, einen Halo-Ring, wenn man so will, der alles Leben auf einem von der Flut infizierten Planeten auslöschen könnte. Alle Monde, die wir im Sonnensystem sehen, befinden sich am wenigsten am Roche-Limit oder darüber, sonst wären sie längst zerbrochen … und wahrscheinlich auch.
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