Frage:
Kann die scheinbar gleiche Größe von Sonne und Mond erklärt werden oder ist dies ein Zufall?
Phira
2011-06-02 00:41:14 UTC
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Gibt es eine mögliche Erklärung für die scheinbar gleiche Größe von Sonne und Mond oder ist dies ein Zufall?

(Eine Erklärung kann so etwas wie Gezeitensperreffekte oder das anthropische Prinzip beinhalten.)

Dies ist eine sehr gute Frage, aber ich kann mir kein einziges halbwegs vernünftiges Argument dafür vorstellen. Sie erhalten also nur religiöse oder pseudowissenschaftliche Argumente. Aber das allein macht die Frage nicht weniger gut, wohlgemerkt
Es scheint mir, dass die folgenden Antworten auf die Möglichkeit hinweisen, dass ein Mond in Mondgröße (relativ gesehen) zumindest "vorteilhaft" für die Entwicklung des (quasi-intelligenten) Lebens ist.Wenn dies tatsächlich der Fall ist (und ich würde denken, dass eine gründlichere Betrachtung des Themas angebracht ist), könnte dies die Anzahl potenzieller lebenstragender Planeten im Universum leicht um den Faktor 10, 100 oder sogar mehr verringern.
Sechs antworten:
dagorym
2011-06-02 00:48:17 UTC
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Es ist einfach ein Zufall.

Die derzeitige populäre Theorie für die Entstehung des Mondes war ein flüchtiger Einfluss eines marsgroßen Objekts auf die Erde. Dies führte dazu, dass der Impaktor zerbrach und Trümmer sowohl vom Impaktor als auch von der Proto-Erde in die Umlaufbahn geschleudert wurden, um später in den Mond zu gelangen. Die Größe des Mondes ist also zufällig.

Außerdem wurde der Mond näher an der Erde geformt und driftet aufgrund von Gezeitenwechselwirkungen langsam weg. Im Laufe der Zeit (astronomische Zeit, Millionen und Abermillionen von Jahren) wird es am Himmel immer kleiner erscheinen. Es wird immer noch ungefähr so ​​groß wie die Sonne sein, aber totale Sonnenfinsternisse werden immer seltener (sie werden immer ringförmiger oder partieller). Ebenso war es in der Vergangenheit größer und die totalen Finsternisse waren sowohl länger als auch häufiger.

Alan Rominger
2012-10-08 08:06:22 UTC
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Kurze Antwort:

Ja, eine ähnliche scheinbare Größe entspricht ähnlichen Gezeitenkräften von astronomischen Körpern. Die Tatsache, dass der Mond ähnliche Gezeitenkräfte wie die Sonne ausübt, korreliert mit der Existenz von Leben auf der Erde.

Details:

Ich werde eine kurze Liste von Parametern schreiben. Dies sind Attribute eines Planeten, die vernünftigerweise notwendig sein können, damit sich das Leben entwickelt. Lassen Sie mich klarstellen, dass diese nicht gut verstanden werden, aber das ist die Aufgabe der Exobiologie unter vielen anderen Wissenschaften.

  • Ausreichende Zeit, mehr als 1 Milliarde Jahre, damit sich das Leben entwickelt (und kein Mond) Auswirkungen in dieser Zeit)
  • Eine Rotation, die eine "kurze" Tageslänge ergibt.

Nun müssen wir auch die numerischen Beweise konsultieren. Die Tageslänge beträgt heute per Definition 24 Stunden. Vor ungefähr 3 Milliarden Jahren lag die Tageslänge näher bei 17 Stunden, geben oder nehmen Sie eine Stunde (ich habe in einer vorherigen Antwort auf ein Papier verwiesen, das dies sagt, damit ich es möglicherweise später finden kann). Der Grund, warum der Tag länger wurde, war, dass die Erde den Mond weiter nach außen warf, sowie die Interaktion mit der Sonne.

Lassen Sie mich eine weitere Einschränkung einführen. Aus der protoplanetaren Scheibe wird kein Planet mit einer Rotation nahe 2 Stunden gebildet. Dieser Wert von 2 Stunden ist in Bezug auf universelle Konstanten besonders, da er (ungefähr) die kürzeste Tageslänge darstellt, bei der sich ein Körper durch Selbstgravitation zusammenhalten kann. Das Argument kann in Bezug auf die Abweichung des Gravitationsfeldes von der des falschen Gravitationsfeldes von der Beschleunigung betrachtet werden. Die Divergenz des Gravitationsfeldes reduziert sich auf einen einfachen Begriff, der nur Dichte enthält. Das falsche Feld aus der Beschleunigung kann aus dem Rotationspotential $ d / dr 1/2 \ omega ^ 2 r ^ 2 = \ omega ^ 2 r $ ermittelt werden, und die Divergenz davon geht zu einer Konstanten $ \ omega ^ 2 $. Setzen Sie die beiden Divergenzen gleich, nehmen Sie die Erddichte an, ordnen Sie sie für einen bestimmten Zeitraum neu an, und Sie finden einen Wert wie 48 Minuten. Dies ist der Zeitraum, in dem die durchschnittliche Oberflächengravitation Null ist. Dies ist natürlich absurd, da dies negative Schwerkraftbereiche implizieren würde, was für große Körper unmöglich ist. Praktisch setzen Sie eine bessere Grenze, indem Sie nach der Drehung fragen, bei der der Äquator auf einer Kugel die Schwerelosigkeit haben würde, und dies wäre fast zwei Stunden. Dies ist falsch, weil sich der Planet verformt, aber das ist eine sehr mathematisch herausfordernde Komplikation. In Wirklichkeit würden Sie sich jedoch niemals dem 2-Stunden-Spin in der hektischen Planetenbildungsscheibe nähern.

Ich komme dazu, dass Sie aus zwei verschiedenen Richtungen extrapolieren. Erstens unsere vorhergesagte Drehung der Proto-Erde und die Geschwindigkeiten, die wir vernünftigerweise von einem frühen Planeten erwarten würden, wenn wir von den Grenzen der Gravitationsdivergenz zurückarbeiten. Sie erhalten wahrscheinlich etwas nahe 12 Stunden an der historischen Grenze der Erde und etwas nahe 6 Stunden an der physikalischen Grenze.

Meine lange Formulierung hier lautet: "Warum nicht schneller?" Die Antwort liegt an physischen Grenzen. Es ist schwierig, sich einen Planeten vorzustellen, der mit einer Rotation viel schneller als die Erde beginnt, und schon gar nicht um eine Größenordnung.

Die Frage "Warum nicht langsamer?" ist aus biologischer Sicht leichter zu beantworten. Das komplexe Leben auf der Erde war schon immer gefordert, mit den unterschiedlichen Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht fertig zu werden, wie die unterschiedlichen (kaltblütigen und warmblütigen) Herangehensweisen an das Problem zeigen. Jeder längere Tag würde diese Herausforderung für das Leben umso schwieriger machen und könnte ihre Entstehung insgesamt verhindern.

Verwenden wir nun Mathematik. Ein astronomischer Körper hat einen bestimmten Durchmesser $ \ theta R $, der Winkel, den wir sehen, nimmt mal seine Entfernung von uns ein. Die Dichte astronomischer Körper variiert, jedoch nicht um eine Größenordnung. Bei Sonne und Mond geht es um um den Faktor zwei. Um die Antwort kurz zu halten, nennen wir sie sogar, wenn wir die gewürfelte Wurzel nehmen, spielt es keine Rolle. Jetzt können wir also die relative Masse approximieren.

$$ M \ propto \ theta ^ 3 R ^ 3 $$

Die Schwerkraft ist eine Kraft von $ 1 / r ^ 2 $ Dies sagt uns, dass die Kraft der Sonne auf der Erde größer ist als die Kraft des Mondes auf der Erde. Das ist richtig. Die Gezeitenkraft variiert jedoch um $ 1 / r ^ 3 $. Dies sagt uns, dass die Gezeitenkraft vom Mond auf der Erde ungefähr der Kraft der Sonne auf der Erde entspricht. Dies ist auch richtig.

Ob die Sonne näher oder weiter ist, spielt bei dieser Vereinfachung keine Rolle. Der einzige Parameter, der für die Gezeitenkräfte von Bedeutung ist, ist das Verhältnis von Abstand zu Durchmesser. Jetzt können wir fragen:

Warum nicht ein größerer (scheinbarer) Mond - Die empirischen Argumente hier weisen eindeutig darauf hin, dass ein größerer Mond in Bezug auf das Aussehen zu einer längeren Tageslänge führen würde und das wäre nicht so gut für die Entwicklung des Lebens. Sie können dieses Problem nicht lösen, indem Sie bei der Formation mit einer schnelleren Rotation beginnen, da die Schwerkraft nicht stark genug ist. Es stellt sich heraus, dass der Mond die Erde ungefähr mit der gleichen Geschwindigkeit verlangsamt wie die Sonne. Andere anthropische Faktoren möchten einen größeren Mond sehen. Dies ist der Punkt, an dem die Grenzerträge für den kürzeren Tag sinken. Es wäre nicht hilfreich, wenn der Mond viel kleiner erscheinen würde, da sich die Erde nur wenige Stunden schneller drehen würde, da die Sonne die Erde sowieso verlangsamt.

Warum nicht ein kleinerer (scheinbarer) Mond stark> - Nicht meine Gegend, aber wahrscheinlich Asteroidenschutz. Da Asteroiden eine ebenso große Bedrohung darstellen wie sie, braucht das Leben wahrscheinlich einen möglichst großen Mond, und es sieht so aus, als hätte es das bekommen.

ich mag diese Idee
Das ist für ungefähr die gleiche Größe angemessen, aber wie kommen wir zu fast der gleichen Größe? Führt die Nähe der Gezeitenkräfte von Sonne und Mond zu einem einfacheren Gezeitenmuster? Mit anderen Worten, die Mond- und Sonnenfluten scheinen eine einzige Flut zu sein, die sich im Laufe des Tages verschiebt. Ein komplexeres Muster von zwei Gezeiten könnte für primitive Organismen zu schwierig sein, um Vorhersagemechanismen zu entwickeln, und wäre daher nicht in der Lage, interne Uhren zu entwickeln, um mit der Migration am Strand fertig zu werden, und würde sich daher abwaschen.
@jcohen79 Vielleicht ist praktisch alles möglich, wenn es um das Leben geht, aber ich finde es derzeit nicht zwingend. Gezeiten * sind * etwas chaotisch und die Ausrichtung der Sonnen- / Mondkräfte ändert sich im Laufe des Monats, obwohl ich nicht einmal anfangen kann, ** warum nicht 2 Monde anzusprechen **. Viele Leute argumentieren, dass Gezeiten für das Leben notwendig sind, aber ehrlich gesagt ich Ich denke, das Leben wäre gut mit der regelmäßigen Gezeitenwirkung der Sonne. Nach meiner persönlichen Erfahrung verstehe ich nicht, warum es die meisten Organismen interessieren würde. Sie bekommen Sturmfluten und Tsunamis so oder so.
@AlanSE Wie Sie hervorheben, sollte ein Mond bei der Beseitigung von Asteroiden helfen. Eine Sonnenflut ist also keine Option. Ich denke, Gezeiten sind überzeugend, denn für die Entwicklung komplexer Merkmale benötigen Sie eine Umgebung, die vor zufälligen Ereignissen wie Sturmfluten geschützt ist, da Zufälligkeit den Nutzen sehr kleiner Unterschiede zwischen Individuen verringert und somit die Entwicklung verlangsamt. Ein geschützter Ort würde von Gezeiten profitieren, um Abfall zu entfernen und Nährstoffe und neue genetische Variationen auszutauschen. Die minimale Anzahl von Gezeiten pro Tag würde zu einer größeren Entfernung und einem größeren Austauschvolumen führen.
Carson Myers
2011-06-02 00:53:48 UTC
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Sowohl die Umlaufbahnen des Mondes als auch der Erde sind exzentrisch, und daher variiert das Verhältnis zwischen dem scheinbaren Durchmesser von Sonne und Mond mit der Jahreszeit. Wenn sich der Mond im Perigäum und die Erde im Aphel befindet, erscheint der Mond größer als die Sonne als wenn sich der Mond im Apogäum und die Erde im Perihel befindet.

Die Exzentrizitäten dieser Bahnen sind jedoch gering. und der Mond scheint immer "ungefähr gleich" wie die Sonne. Dies ist ein Zufall, sowohl dass seine Größe so ist, wie er ist, als auch dass wir hier sind, um ihn zu beobachten. Der Mond ist und bleibt von der Erde zurücktreten. Irgendwann erscheint der Mond kleiner als die Sonnenscheibe und kann ihn nicht mehr vollständig verdunkeln.

Es scheint, dass diese Frage ihre Wurzeln im intelligenten Design hat (ich habe dieses Argument gehört) Bevorzugung des Personalausweises vor). Wäre der Mond so groß wie die Sonnenscheibe, würden Sie denken, dass die Umlaufbahnen von Erde und Mond nicht exzentrisch wären und dass der Mond nicht allmählich von der Erde zurücktreten würde, um diese Symmetrie zu bewahren / p>

Ich wusste nicht, dass diese Frage von intelligenten Designern verwendet wurde, und ich möchte mich präventiv von ihnen distanzieren. Ich habe gehört, dass der Mond als möglicherweise förderlich für die Entwicklung des Lebens angesehen wird, daher waren meine Gedanken eher im Sinne der besten Gezeiteneffekte und Temperaturkorridore für das Leben, was die scheinbar gleiche Größe wahrscheinlich macht.
Ah, ich habe keine Implikationen für dich gemacht. Der Mond war natürlich sehr wichtig für die Entwicklung des Lebens, aber ich glaube nicht, dass sein scheinbarer Durchmesser dazu beigetragen hätte.
Jeremy
2011-06-02 02:01:05 UTC
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Der wahre Wert des Mondes gegenüber dem Leben besteht darin, dass seine große Masse die Neigung der Erde stabilisiert (die Neigung der Sonne um 23,5 Grad, die das Klima stabilisiert). Der Mars hingegen hat praktisch keinen Mond und eine chaotische Neigung, die das Langzeitklima zerstören kann.

Interessantes Thema, aber ich bin mir nicht sicher, ob dies die Frage überhaupt anspricht.
Die Antwort auf die Frage ist einfach: Unfall
Ich habe das schon einmal gehört, aber ich verstehe nicht, wie sich die Rotationsachse eines Planeten stark verändern kann, während der Drehimpuls erhalten bleibt.
@HughAllen True in beiden Fällen. Dies wäre an sich eine gute Frage. Es gibt eine Übertragung des Drehimpulses in der Langzeitdynamik des Sonnensystems. Ich kann nur sagen, dass es sich um einen Effekt hoher Ordnung handeln muss, ähnlich wie bei Gezeitenkräften.
Chaos im Langzeitklima kann gut fürs Leben sein. Wir hatten große Veränderungen auf der Erde aufgrund von Kontinentalverschiebung und Meeresströmungen (Schneeballerde, Wälder am Südpol, Eiszeiten) und es gibt der Evolution nur etwas, an dem wir arbeiten können.
Andrew
2011-06-09 21:14:40 UTC
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Natürlich lautet die einfache Antwort "Rein Zufall", aber für diejenigen, die glauben, dass es so etwas nicht gibt, bietet sich die Situation für faszinierende Spekulationen an. Lassen Sie uns in diesem Fall die Frage umformulieren: "Wenn der Mond langsam und stetig weiter und weiter von der Erde entfernt umkreist [er nimmt Drehimpulse von der Erdrotation auf], warum haben sich empfindungsfähige, wohl zivilisierte Kreaturen gerade erst entwickelt? das genaue geologische Moment, in dem die beiden bekanntesten Objekte am Himmel ungefähr den gleichen Winkeldurchmesser haben? "

Ohne sich zu weit in das Gebiet von" 2001: A Space Odyssey "zu wagen, ist dies nicht ausgeschlossen sich zu fragen, ob das spektakuläre Phänomen der totalen Finsternisse eine junge Kreatur in Richtung komplexerer Denkprozesse oder eines primitiven Stammes dazu gebracht haben könnte, den Lauf der Zeit und die Muster der Natur, eine entscheidende Komponente bei der ersten Entwicklung der Landwirtschaft, genauer zu betrachten.

Ich kann mir keinen anthropologischen Beweis vorstellen, der überzeugender ist, als das zufällige Timing wie oben zu notieren. Ich denke, die Theorie wird immer nichts weiter als ein spekulativer Flug sein der Phantasie. Man weiß es aber nie. ;)

Es würde noch mehr totale Sonnenfinsternisse geben, wenn der Mond näher wäre und daher am Himmel größer erscheinen würde als die Sonne. Die zufällige Übereinstimmung bedeutet, dass die Korona während einer Sonnenfinsternis deutlicher sichtbar ist, aber bei einem näheren oder größeren Mond wäre ein Teil der Korona am Anfang und Ende einer Sonnenfinsternis immer noch sichtbar.
lurscher
2012-10-07 08:40:52 UTC
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Nehmen Sie dies nicht zu ernst oder etwas anderes als eine poetische Trennung.

Vielleicht das Vorhandensein einer Korona in der Sonnenfinsternis und die Existenz eines fast perfekten Sonnenlichttages und Monddunkels Die Nacht-Symmetrie war ein Auslöser des abstrakten Denkens bei den primitiven Säugetieren, die bereit waren, von einem solchen Reiz zu profitieren, und der erste Hinweis auf die Existenz tiefgreifender Symmetrien in unserem Universum.

Demnach, selbst wenn Die Symmetrie ist nur eine Illusion, sie war der Auslöser für das Gehirn von Primaten, sich religiöses abstraktes Denken vorzustellen. Religiöses Denken ist vielleicht gerade deshalb so tief in unserem Genom verwurzelt, weil es die richtige Mischung aus sozialem Zusammenhalt und den Wurzeln des abstrakten Denkens bietet, die zum Überleben erforderlich sind, um landwirtschaftliche Gesellschaften zu stabilisieren.



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