Hoe de maan is ontstaan

Moderators: Michel Uphoff, jkien

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Gebruikersavatar
Berichten: 400

Re: Hoe de maan is ontstaan

http://www.wetenscha.../Maanpuist.html

Dit artikel zou de deuk aan de achterkant en de puist aan onze zijde bevestigen.

Deze site is mischien geen autoriteit op dit gebied, maar zal toch ook geen onzin zijn.

Wat op de zuidpool en mischien de noordpool gebeurt heeft volgens mij geen invloed op de draaiïng omdat dit dwars op de aantrekkingskracht staat.

Hoe zat het nu met de elliptische baan van de maan, en de hoeksnelheid?

Staat de maan wel exact altijd met de zelfde zijde naar ons toe?

Of zit er een paar graden speling in.

Bij elliptische baan en constante snelheid van de maan , en constante omwentelingssnelheid, zou er door wisselende hoeksnelheid ( door elliptische baan) een kleine speling ontstaan .

Klopt dit dus allemaal met de werkelijkheid, en dat is dus nog niet zeker, dan zou een exacte stand tov de aarde , het uit het midden zitten van het zwaartepunt kunnen verklaren.

Dus alles hangt af van hoe mijn vragen daarover beantwoord worden.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Hoe de maan is ontstaan

Je stelt aantal verschillende problemen / vragen aan de orde:

Heeft de Maan zeer grote puisten en gaten, en waar zitten die?

Zie deze hoogtekaart van de Maan. Zoals je ziet is aan de achterzijde (midden kaart) zowel het diepste bassin (Aitken) als de hoogste bult aanwezig. Aan de voorzijde (links en recht op de kaart) zijn het voornamelijk de enorme laaglandvlakten (Maria) die opvallen. Klik op de kaart voor een grote afbeelding. Grosso modo ligt de achterzijde van de maan bijna 2 km hoger dan de voorzijde.
Maan hoogtekaart 2.jpg
Maan hoogtekaart 2.jpg (204.77 KiB) 726 keer bekeken
Lola hoogtekaart van de Maan. Bron: Nasa

Klik voor grotere weergave


Heeft zo'n puist of gat invloed op de massa van de Maan op die locatie?

Zie deze gravitatiekaart van de Maan. Als je deze kaart met de vorige vergelijkt, dan is het duidelijk dat het enorme Aitken bassin lokaal een vermindering van de gravitatie (valversnelling) oplevert, en de hoge bergen ten noorden daarvan een verhoging van de gravitatie. Dat lijkt logisch; een dikke laag bergen vertegenwoordigt een flinke extra massa en die trekt extra.

Maar aan de voorzijde van de maan in de vrij diepe Maria zijn op diverse plaatsen grote massaconcentraties zichtbaar. Dus daar is de situatie omgekeerd!

Het is dus niet zo dat bergen en dalen altijd een verhoogde of verminderde lokale massa opleveren. De dichtheid van de materie speelt een belangrijke rol. In de laaggelegen Maria is kennelijk een grote hoeveelheid dichter materiaal aanwezig waardoor de gravitatie daar het hoogst is. Ook hier weer even klikken voor een grotere weergave van de afbeelding.
Maan - Grail gravity map.jpg
Maan - Grail gravity map.jpg (253.13 KiB) 735 keer bekeken
Grail gravitatiekaart van de Maan. Bron: Nasa

Klik voor grotere weergave


Heeft een ongelijkmatige vorm (een puist) of een onregelmatige massaverdeling een remmende invloed op de rotatie omdat die bult zich vanzelf naar de Aarde wil richten?

Nee, in een eerder bericht uitgebreid toegelicht. Het werkt niet zoals dat balletje met die munt van jouw eerdere bericht, of als een dartpijltje. Hoe vreemd een vorm ook is, het heeft altijd een massamiddelpunt waarom geroteerd wordt. Dat massamiddelpunt hoeft niet in het midden van de vorm te liggen, dat hangt van de massaverdeling binnen de vorm af. In welke positie ik die onregelmatig vorm ook zet, als de rotatie-as om haar massamiddelpunt is, is de positie op zich stabiel. De rotatie kan wel even sneller en dan even trager gaan, of zelfs heel chaotisch zijn zoals bij de maan Hyperion, die zeer onregelmatig van vorm is maar ondanks de grote zwaartekracht van Saturnus nog steeds zijn malle rondjes draait.


Onregelmatige rotatie van de Saturnusmaan Hyperion

Maar, hoe onregelmatig zo'n vorm en de rotatie ook is, er komt per saldo geen energie bij en er gaat geen energie af, dus de rotatie stopt niet. Denk maar aan de vele piepkleine en pindavormige planetoïden, die wijzen niet met hun "bult" naar de Zon, maar roteren ongehinderd rond hun massamiddelpunt, waar dat ook mag liggen.

Alleen als een roterend hemellichaam door de gravitatiegradiënt vervormd, gekneed wordt, dán wordt bewegingsenergie door interne wrijving omgezet in warmte. Die warmte vertrekt uiteindelijk het heelal in. Per saldo verdwijnt er nu dus wel energie. Rotatie-energie is omgezet in warmte en dus blijft er een wat trager roterend lichaam over.

Klopt het aangehaalde artikeltje in wetenschap 24?

Als je bovenstaande kaartjes bekijkt, kom je tot de conclusie dat dat verhaal niet klopt. Er zal denk ik een journalist niet gehinderd door kennis van zaken een creatieve interpretatie gegeven hebben aan een of ander onderzoek, waar de bron niet eens van wordt vermeld.

Is er "speling" in de rotatie-omloopverhouding waardoor de Maan niet altijd exact dezelfde zijde naar ons toe keert?

Jazeker is die "speling" er. Belangrijkste oorzaken zijn de elliptische baan van de Maan (de baansnelheid varieert dus) ism met de constante rotatie om haar as, en de scheve stand van haar draaiingsas tov haar omloopbaan. Deze effecten dragen bij voor respectievelijk 8.5° en 6.8° extra gezichtsveld. De Maan lijkt ahw. met haar hoofd te knikken en schudden, waardoor er in totaal meer dan de helft (59%) van haar oppervlak zichtbaar is.

In onderstaande animatie is mooi te zien hoe deze libratie van de Maan uitwerkt en hoe de Maan dichterbij en verderaf komt te staan door haar elliptische baan.
Lunation_animation_April_2007.gif
Lunation_animation_April_2007.gif (1.17 MiB) 725 keer bekeken
Libratie van de Maan. Bron: "Astronomical Formulae for Calculators,Jean Meeus 1988.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Hoe de maan is ontstaan

In bericht #6 besprak ik een hypothese van Crida en Charnoz over het ontstaan van manen rond planeten.
 
Binnen de RocheLimiet heeft de materieschijf geen mogelijkheid door onderlinge zwaartekracht manen te vormen, maar aan de buitenrand van deze limiet gebeurt dit wel; daar ontstaan minimaantjes die allengs meer materie verzamelen en door getijdenkrachten ... migreren deze babymaantjes naar een steeds wijdere baan waar het 'kralensnoer' van minimaantjes uiteindelijk fuseert tot een of meer grotere manen. ... Terwijl er aan de randen van het stelsel een grotere maan samenklontert uit talloze minimaantjes, worden bij de Roche limiet steeds weer nieuwe minimaantjes geproduceerd.
 
Een recente opname van Cassini lijkt deze hypothese te ondersteunen. Op 14 april werd deze foto wereldkundig gemaakt:
 
strip.jpg
strip.jpg (26.2 KiB) 704 keer bekeken
Bron: Nasa
 
We zien hier een kennelijke concentratie van materiaal aan de rand van de buitenste heldere ring van Saturnus (de A-ring), ongeveer 1,200 kilometer lang en 10 kilometer breed. Mogelijk wordt hier in de buurt van de Roche limiet een nieuwe mini-maan gevormd uit het schaarse ijs van het ringsysteem. Binnen deze materieconcentratie wordt een nieuw maantje verwacht dat onofficieel 'Peggy' is gedoopt, en mogelijk slechts een kilometer in diameter is. 
 
De vorming van een dergelijke concentratie is echter een ondersteuning voor de theorie in aangehaald bericht, en mogelijk zijn niet alleen de manen van planeten op deze wijze ontstaan, maar ook de planeten zelf.
 
Peggy zal, als ze al blijft bestaan, nooit groot worden. Daarvoor zijn de Saturnusringen inmiddels veel te ijl. Cassini zal in 2016 zeer dicht bij de rand van de A-ring komen en dan een gelegenheid bieden dit fenomeen van dichtbij te bestuderen.
 
Wat meer informatie over de Cassini missie in dit filmpje:

 

 

Gebruikersavatar
Berichten: 56

Re: Hoe de maan is ontstaan

M Uphoff, ik ga volledig akkoord met jouw maantheorie. Het lijkt me logisch dat deeltjes die rond een planeet vliegen in ringen uiteindelijk samenklitten en een maan gaan vormen. Hoe groter de minimaan (zoals Peggy van Saturnus), hoe meer deeltjes aangetrokken zullen worden.
Het zou me niet verwonderen dat Saturnus uiteindelijk geen ringen meer heeft, maar een maan (of meerdere manen)
Botsingstheorie is te vaag

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Hoe de maan is ontstaan

H.J. Melosh et al van de Purdue universiteit slaan een nieuwe deuk in de 'Theia' hypothese waarin gesteld wordt dat de Maan ontstaan is uit de restanten van een botsing tussen een planeet ter grootte van Mars en de jonge Aarde (zie voorgaande berichten).

 

Het enorme Aitkenbassin bij de zuidpool van de Maan (hieronder in beeld als de grote paarse vlek midden-onder) is waarschijnlijk ontstaan bij de inslag van een reusachtige meteoriet zo'n 4 miljard jaar geleden. De inslag was zo energetisch dat de maanmantel daarbij bloot kwam te liggen en grote brokken ervan over het Maanoppervlak verspreid zijn geraakt. Dat er een overvloedige hoeveelheid mantelmateriaal van de Maan op de bodem van het Aitkenbassin en in de omgeving zichtbaar moet zijn als gevolg van de botsing met de reuzenmeteoriet bleek uit een nauwkeurig 3-d model van de botsing.

 
Afbeelding

Zonlicht dat weerkaatst wordt door gesteenten blijft niet ongewijzigd. Afhankelijk van het materiaal worden sommige golflengten geabsorbeerd, en zo is uit het weerkaatste licht op te maken wat de samenstelling van het reflecterende materiaal is. Een spectrografische studie van het licht gereflecteerd door het bassin en de omringende hooglanden leverde een verrassend inzicht op.

De wetenschappers vonden in het spectrum veel orthopyroxeen, (Mg,Fe)SiO3 en weinig olivijn, (Mg,Fe)2SiO4 terwijl dit in de aardmantel juist andersom is. De gedachte dat de Maan een samenstelling heeft die zeer goed overeenkomt met die van de Aardmantel, een van de steunpilaren van de Theia hypothese, lijkt hiermee op losse schroeven te komen staan.
 
olivijn en orthopyroxeen.jpg
olivijn en orthopyroxeen.jpg (116.77 KiB) 703 keer bekeken
De groene kristallen zijn olivijn, de grijze ondergrond is orthopyroxeen. Bron: Wikipedia.
 
Opvallend is dat de samenstelling van de maanmantel grote overeenkomsten vertoont met het oppervlak van de planetoïde Vesta, een paar honderd miljoen kilometer verderop in de planetoïdengordel tussen Mars en Jupiter.

Meer lezen bij Purdue

Reageer