Die Ausbuchtung des Mondes zeigt seinen langsamen Rückzug von der Erde

Vollmond abUC Boulder.


Reflektorenwährend bemannter Mondmissionen auf dem Mond platziert haben, haben irdische Astronomen genaudie Entfernung des Mondes messen. So wissen wir, dass die Entfernung des Mondes von der Erde heute um etwa 4 cm pro Jahr zunimmt. Was wir nicht genau wissen, ist, wie schnell sich der Mond vor langer Zeit zurückgezogen hat. Jetzt haben Forscher Ergebnisse neuerdynamisches Modell– eine Computersimulation über die Zeit – basierend auf der aktuellen Größe des Mondesäquatoriale Ausbuchtung. Das Modell legt Parameter fest, wie schnell oder langsam sich der Mond vor Milliarden von Jahren von der Erde entfernt hat. Es hat Auswirkungen darauf, wie die Erde, der Mond und andere Körper des Sonnensystems zu Beginn der Geschichte unseres Sonnensystems waren.

Die Studiumwurde am 2. Februar 2018 online in der American Geophysical Union veröffentlichtpeer-reviewedTagebuchGeophysikalische Forschungsbriefe. Theoretischer GeophysikerChuan Qin, ehemals University of Colorado, Boulder (UC Boulder), jetzt in Harvard, leitete die Studie.


Man nimmt an, dass sich die Erde und andere Planeten in unserem Sonnensystem vor viereinhalb Milliarden Jahren aus einer Staub- und Gaswolke gebildet haben, die die junge Sonne umkreist. Die heute am weitesten verbreitete Theorie über die Geburt des Mondes besagt, dass er sich einige Millionen Jahre nach der Erde bildete, als ein marsgroßer Körper – heute bekannt alsTheia– kollidierte mit der Erde und schleuderte verdampfte Brocken der sich bildenden Kruste unseres Planeten in den Weltraum.

Körper, die sich im Weltraum drehen (und alle Monde und Planeten drehen sich) neigen dazu, sich in ihrer Mitte abzuflachen. Die Erde zum Beispiel ist an ihrem Äquator aufgrund der Drehung unserer Welt breiter als von Pol zu Pol.

Sich drehende Körper im Weltraum neigen dazu, sich in ihrer Mitte abzuflachen. Der breitere Teil am Äquator wird als „Ausbuchtung“ bezeichnet. Bild überUOregon.edu.

Doch schon vor 200 Jahren hat der französische Mathematiker und PhysikerPierre-Simon Laplaceerkannte, dass die äquatoriale Ausbuchtung des Mondes 20-mal größer war, als durch Rotation allein erklärt werden könnte.




Wie hat der Mond eine so große äquatoriale Ausbuchtung bekommen? EINStellungnahmevon UC Boulder erklärt:

Wissenschaftler haben die Theorie aufgestellt, dass der Mond, der heiß geboren wurde, sich nach seiner Entstehung schnell drehte und eine äquatoriale Ausbuchtung besaß, die viel größer war als heute. Die Ausbuchtung neigte dazu, zu schrumpfen [als der Mond sich langsamer drehte und] je weiter sich der Mond von der Erde entfernte … bis der Mond abgekühlt und steif genug war, um eine dauerhafte Ausbuchtung in seiner Kruste zu haben …

So bezeichnen diese Forscher die erstarrte, aktuelle äquatoriale Ausbuchtung auf dem Mond als afossile Ausbuchtung. Sie sagten, dass die Wissenschaftler vor ihrer neuen Arbeit nichts wusstenwie schnelles bildete sich der Mondwulst. Ihre Arbeit zeigt, dass der Prozess nicht plötzlich war, sondern:

… ziemlich langsam, mehrere hundert Millionen Jahre dauernd, da sich der Mond während der Zeit von der Erde entfernt hatHadeanische Zeitoder vor etwa 4 Milliarden Jahren.


Laut diesen Wissenschaftlern ist dies das erste Mal, dass jemand in der Lage ist, eine frühe Mondrezession zeitlich zu begrenzen.

Die extrem ähnliche chemische Zusammensetzung von Gesteinen auf der Erde und dem Mond half Wissenschaftlern bei der Feststellung, dass zwischen Erde und Theia eine Frontalkollision statt eines flüchtigen Schlags stattfand. Bild: Copyright William K. Hartmann

Künstlerisches Konzept der Kollision zwischen einem marsgroßen Körper und der Erde, die zur Bildung des Mondes führte. Im Jahr 2016 haben UCLA-WissenschaftlergenanntDie extrem ähnliche chemische Zusammensetzung von Gesteinen auf der Erde und dem Mond deutet darauf hin, dass die Kollision frontal stattfand und kein flüchtiger Schlag war. Bild über William K. Hartmann/UCLA.

Außerdem hat das neue Computermodell – basierend auf der äquatorialen Ausbuchtung des Mondes – Auswirkungen auf dieHydrosphäre, die Gesamtmenge an Wasser im frühen Ozean der Erde, unter seiner Oberfläche und in der Luft.

Es deutet darauf hin, dass die Hydrosphäre der Erde während der Mondentstehung eingefroren sein könnte.


Diese Idee unterstützt eine andere Verwirrung in der Geowissenschaft, die so genannteschwaches junges sonnenparadox. Das heißt, die astrophysikalische Theorie legt nahe, dass die frühe Sonne in der frühen Geschichte des Sonnensystems nur etwa 70 Prozent so hell gewesen sein sollte wie heute, was zu einemSchneeball Erde. Inzwischen deuten geologische Beweise darauf hin, dass zur gleichen Zeit flüssiges Wasser auf der Erde existierte, und so diskutieren Geologen die Idee und fragen sich, ob es möglicherweise mehr als eine Schneeball-Erde-Episode gegeben hat. Das Modell von Qin und Zhong unterstützt die Idee einer Schneeballerde während der Mondentstehung. Zhong sagte:

Die Hydrosphäre der Erde, wenn sie zur Hadean-Zeit überhaupt existierte, könnte den ganzen Weg nach unten eingefroren sein …

So, so der Co-Autor der StudieShijie Zhongvon UC Boulder:

Die fossile Ausbuchtung des Mondes könnte Geheimnisse der frühen Entwicklung der Erde enthalten, die nirgendwo anders aufgezeichnet wurden.

Die Forscher planen, ihr Modell weiter zu optimieren und versuchen, weitere Wissenslücken über den Mond und die Anfänge der Erde vor 3,8 bis 4,5 Milliarden Jahren zu schließen.

Interessant, ja? Bevor Sie gehen, sehen Sie sich das Video unten an, das Sie überraschen könnte, indem es die relative Entfernung zwischen Erde und Mond heute veranschaulicht.

Fazit: Ein neues dynamisches Computermodell, das auf der aktuellen Größe der äquatorialen Ausbuchtung des Mondes basiert, legt Parameter für die Geschwindigkeit des Rückzugs des Mondes von der Erde vor Milliarden von Jahren fest. Es hat Auswirkungen darauf, wie die Erde, der Mond und andere Körper des Sonnensystems in der frühen Geschichte des Sonnensystems waren.

Quelle: Bildung der fossilen Mondausbuchtungen und ihre Auswirkungen auf die frühe Erde und den frühen Mond

Über UC Boulder