Jupiters und Saturns Massen beim Einfang ihrer Monde
Ein Beispiel für die abnehmende und ansteigende Abdrift eines Körpers
wäre Jupiter mit dem Einfang seiner Galileischen Monde.
Wenn er Io einfängt, ist er noch mitten im Entstehungsbereich.
Als er Europa einfängt, dürfte er da gewesen sein, wo die
Kometen entstehen, also in der äußeren Region.
In diesem Bereich hat er Ganymed eingefangen.
Jupiter wird große Mengen Wasser gesammelt haben, während er
die äußeren drei Galileischen Monde einfing. Dazu kam noch
das Material, welches die Monde mitbringen. Seine Dichte nimmt
schon deswegen zu, weil er das Wasser sammelt.
Das würde bedeuten, die Abdrift geht gegen null,
als er Callisto einfängt. Er dürfte nicht allzu weit vom
Entstehungsbereich entfernt gewesen sein.
Betrachtet man dabei den Abstand der Monde von Jupiter,
so wird er nach außen hin größer. Das heißt, die Masse
des Planeten steigt mit jedem weiteren eingefangenen Mond
immer schneller an. Weil der Planet an Masse und Gravitation
zunimmt, wird seine Gravitation größer und er sammelt schneller
an Masse, weil er aus einem größeren Umfeld Körper einfängt.
Das verhält sich zum Beispiel bei den ersten Monden des Saturns anders.
Saturn ist, entsprechend seiner Monde, selbst noch kleiner und daher
nimmt seine Masse am Anfang noch langsamer zu. Damit steigen die
Abstände auch in einem geringeren Maß.
Nachdem Jupiter Callisto eingefangen hat, kommt die Sonnenkrise.
Die Sonne wird kleiner, und Jupiter beginnt Gase aufzunehmen.
Der Entstehungsbereich kühlt aus. Der Asteroidengürtel als Rest
des Entstehungsbereiches wandert zu Jupiter. Mit der Gasaufnahme
setzt seine Abdrift wieder ein. Der äußere Bereich der Asteroiden
erreicht Jupiter. Damit wird eine Reihe dieser Körper in 11 Millionen
Kilometern Abstand zu Jupiter eingefangen. Dieser große Abstand,
den die Kleinmonde gegenüber Callisto haben, ist das Zeichen,
dass die Gasaufnahme begonnen hat. Hier hat die T-Taurikrise
der Sonne eingesetzt. Damit gewinnt der Planet auf eine
andere und sehr schnelle Weise Masse.
Jupiter ist durch seine große Masse und seine großen Dichte
zur Ekliptik gewandert. Damit ist seine Inklination sehr klein geworden.
Die Asteroiden haben die Inklination von 26° bis 28° gehalten
und werden so eingefangen.
Jupiter verliert in der weiteren Entwicklung durch die Gasaufnahme
an Dichte und seine Abdrift wird größer als die der Asteroiden.
Zum Einfangzeitpunkt hat er mit dem Gasmantel eine Dichte,
die denen der Asteroiden entsprach. Im Schnitt
haben sie eine Dichte von 3 g/cm³.
Während dieser Zeit hat sich der Entstehungsbereich neu gebildet
in dem die inneren Planeten entstehen. Es dauert aber eine Weile
bis neue Körper und Kometen entstehen. In der Zeit steigt die Masse
Jupiters weiter an. Die gegenläufigen eingefangenen Kometen
finden sich in einem Abstand von über 20 Millionen Kilometern.
Diese Abstände der Kometen sprechen von einer großen Gasmasse,
die er mittlerweile gesammelt hat. Seine Dichte hat abgenommen,
und damit entfernt er sich von der Sonne.
Bei Saturn ist der Abstand der Monde etwas anders als bei Jupiter.
Bis Rhea nehmen ihre Abstände in kleinerem Maße zu. Von Rhea
zu Titan verdoppelt er sich. Hyperion nimmt eine Sonderrolle ein,
und bei Japetus haben wir es noch mal mit mehr als
einer Verdoppelung zu tun.
(5.28)
Tabelle 5: Astronomische Daten von Planeten
Die Interpretation kann nur sein, dass Saturn früher mit der
Gasaufnahme beginnt. Sie beginnt, bevor diese letzten beiden Monde
eingefangen worden sind. Auch hier ist die Ursache die Verkleinerung
der Sonne und ein abnehmender Sonnenwind. Dadurch, dass die Masse
von Saturn so schnell steigt, ist die Anziehungskraft auf den nächsten
Körper größer, und somit wird auch die Bahn des Mondes größer.
Die Bahngröße des Mondes ist immer ein Maß für die Masse
des Planeten zum Einfangzeitpunkt.
