Theorie der Entstehung des Sonnensystems

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Entstehung des
Sonnensystems
Von Thorsten Seehaus
Einführung in die
Astrophysik
Universtät Würzburg
20.11.2007
Gliederung
 Daten
des Sonnensystems
 Theorie der Entstehung des
Sonnensystems
 Bildung der Planeten
 Entstehung des Mondes
Einführung in die Astrophysik
Das Sonnensystem
Gravitatives System der Sonne
(99% der Masse)
-
Einfach Sternsystem
Besitzt Planetensystem
In der Hauptphase der Entwicklung
Einführung in die Astrophysik
Das Sonnensystem
Alter des Sonnensytems:
-
Sonne ca. 4,57 Mrd. Jahre
-
Planeten ca. 4,5 Mrd Jahre
(radioaktive Zerfallsmessung)
⇒ Gleichzeitig
Entstanden
Einführung in die Astrophysik
Gliederung
 Daten
des Sonnensystems
 Theorie der Entstehung des
Sonnensystems
 Bildung der Planeten
 Entstehung des Mondes
Einführung in die Astrophysik
Entstehung des
Sonnensystems
 Seit
1650 über 50 Hypothesen der
Endstehung
 Wichtigsten Theorien
– Nebelhypothese von Kant 1755 bzw.
1796 von Laplace
– SNT (Solar Nebula Theory) 60‘er
Jahre
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Entstehung des
Sonnensystems
Nebelhypothese:
1. Kugelförmiger Nebel
- langsam rotierend
- geringe Dichte
2. Verklumpung
- durch Gravitation
- Verdichtung
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Entstehung des
Sonnensystems
Nebelhypothese:
3. Aufheizen
- wachsende Dichte
-Protostern glüht
4. Fusion „zündet“
- Gas im Zentrum heiß genug
=> Entstehung der Sonne
Einführung in die Astrophysik
Entstehung des
Sonnensystems
Nebelhypothese:
5. Planetenbildung
- in Akkretions-Scheibe
(Zentrifugalkraft => Abplattung)
- Drehimpulserhaltung
=> Kleinerer Nebel, schnellere Drehung
Einführung in die Astrophysik
Entstehung des Sonnensystems
Fehler der Nebelhypothese:
- Berechnete Drehimpulsverteilung
entspricht nicht den Beobachtungen
- Sonne besitzt 99,89% der Masse und
nur 0,5% des Drehimpulses
Einführung in die Astrophysik
Entstehung des
Sonnensystems
SNT: Körper sind aus Nebel kondensiert
- Ähnliches Prinzip wie Laplace
- Körper sind aus Nebel kondensiert
- Trotzdem noch Probleme mit
Drehimpuls
Einführung in die Astrophysik
Entstehung des
Sonnensystems
Drehimpulserhaltung?
Lösung: 1974 von Lyden und Pringle:
- Turbulenzen generieren Wärme
- Wärme wird abgestrahlt
- Drift des Materials von innen nach
außen und umgekehrt
Einführung in die Astrophysik
Entstehung des
Sonnensystems
Probleme:
Zentralmasse wird immer größer und
dreht sich immer schneller!
Beobachtung:
Sonne dreht sich sehr langsam!
Einführung in die Astrophysik
Entstehung des
Sonnensystems
Lösung:
- Ursonne hat starke Magnetfelder
- Geladene Teichen bewegen sich
entlang der Feldlinien (Sonnenwind)
=>Drehimpuls- und Massentransport
nach außen
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Entstehung des
Sonnensystems
Bildung einer Protoplanetaren Scheibe:
- Massentransport aus der Sonne
- Gravitativewirkung der Sonne
- Akkretionsscheibe
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Gliederung
 Daten
des Sonnensystems
 Theorie der Entstehung des
Sonnensystems
 Bildung der Planeten
 Entstehung des Mondes
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Planetenbildung
Beobachtungen:
- Bahnen fast in
Äquatorebene der
Sonne
- Gleicher Umlaufsinn
um die Sonne
- Orbits fast kreisförmig
Einführung in die Astrophysik
Planetenbildung
Theorie der Entstehung:
1. Akkretion von Molekühlen zu Staub
(bis 1km Größe)
- nicht durch Gravitation
- durch Koagulation (Kleben)
- nur bei kleinen
Rel.Geschwindigkeiten
Einführung in die Astrophysik
Planetenbildung
Theorie der Entstehung:
2. Bildung von 1-10km große Körper zu
Embryos
- gravitative Beeinflussung
- Problem: Rel.Geschwindikeit
ca.10m/s => keine Konstruktiven
Kollisionen
- Es ist noch nicht geklärt wie Körper
mit 10km Größe entstehen konnten
Einführung in die Astrophysik
Planetenbildung
Theorie der Entstehung:
3.Embryos zu Planeten:
- Durch Kollisionen
- große Körper binden
Kleine
Einführung in die Astrophysik
Planetenbildung
Planetentypen:
- Terrestrische Planete (fest Oberfläche)
Merkur, Venus, Erde, Mars
-
Gasplanete (jenseits der Frostgrenze)
Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun
Einführung in die Astrophysik
Planetenbildung
Kuiper-Gürtel:
- Jenseits der Neptunbahn
- Geringe Dichte der Akkretionsscheibe
=> Überreste der Planetenentstehung
- Nach außen gestreute Objekte
Einführung in die Astrophysik
Plantenbildung
Oortsche Wolke:
- Reste der Planetenentstehung
wurden nach Außen gestreut
- Durch Nachbarsterne
isotropverteilt
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Gliederung
 Daten
des Sonnensystems
 Theorie der Entstehung des
Sonnensystems
 Bildung der Planeten
 Entstehung des Mondes
Einführung in die Astrophysik
Endstehung des Mondes
Beobachtete Fakten:
- Sehr arm an Eisen
- Ähnliche Zusammensetzung
wie Erdmantel
- Arm an leichtflüchtigen
Elementen
Einführung in die Astrophysik
Endstehung des Mondes
Impakthypothese:
- Körper tangiert Erde
- Großen Objekt
(4000km)
- Nach Trennung des
Erdmantels vom Kern
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Gliederung
 Daten
des Sonnensystems
 Theorie der Entstehung des
Sonnensystems
 Bildung der Planeten
 Entstehung des Mondes
ENDE
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Entstehung des
Sonnensystems
Quellenverzeichnis:

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


http://lexikon.astronomie.info/planeten/entstehung/index.html
http://hera.ph1.uni-koeln.de/~ossk/Myself/sternentstehung.pdf
http://www.astro.uni-bonn.de/~willerd/4planets.pdf
http://www.sonnenwen.de/sonnensystem/entstehung.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnensystem
http://www.astronomie.de/sonnensystem/entstehung.htm
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