Die gebundene Rotation der Trabanten

Die Entstehung des Sonnensystems war ein langwieriger und komplizierter Vorgang. Ganz am Anfang entstand zuallererst einmal unsere Galaxie mit Sternen der ersten Generation. Diese Sterne der ersten Generation entstanden aus einer riesigen Wolke der Urgase, welche sich nach dem "Urknall" als erste Elemente gebildet hatten. Sie bestanden zu 75% aus Wasserstoff, ~ 25% Helium und < 0,1% Lithium. Die massereichsten der neuen Sterne hatten nur recht kurze Brenndauern von einigen zehn - Millionen Jahren. Waren ihre Brennvorräte aufgebraucht und alle Elemente bis hin zum Eisen in ihrem Inneren fusioniert, so implodierten sie zu den bekannten "Neutronensternen" und zu "Schwarzen Löchern". Dabei sprengten sie jedoch gleichzeitig den größten Teil (etwa 80% bis zu 95%) ihrer Massen ab, wobei dann die restlichen Elemente bis hin zum Uran 238 fusioniert wurden. Beim Absprengen ihrer Hüllen verteilten sie diese Elemente weiträumig in das sie umgebende Weltall. Diese Massen zerstreuten und vermischten sich mit den restlichen Urgasen in der Galaxie und aus diesen Gas- Staubgemischen konnten danach Sterne der zweiten und dritten Generation entstehen. Damit entstanden aber erstmals Sterne, die Planeten besitzen konnten und dies, obwohl der Anteil der schwereren Elemente nur etwa 1% ausmachte.

Es bildeten sich sogenannte "Protoplanetare Scheiben" ( Wolken ), welche wie Wirbelstürme auf der Erde aus dem Weltall betrachtet aussahen und eine leichte Anfangsrotation besaßen. Diese Scheiben kontrahierten langsam unter dem Einfluss ihrer eigenen Schwerkraft, wodurch ihre Rotationsgeschwindigkeiten zunahmen. Dabei bildeten sich in verschiedenen Entfernungen von den Scheibenzentren zusätzliche Wirbel in den Scheibenebenen. Während sich in den Scheibenzentren durch weitere Kontraktion die Wolken zu Sternen verdichteten, bildeten sich die kleineren Wirbel ebenfalls durch weitere Kontraktion zu Planeten. Zu diesem Zeitpunkt war noch alles gas- und staubförmig und die Separation der Elemente begann erst langsam.

Während der Kontraktionsfase der Planetenwirbel kam es auch hier zu einer Verstärkung der Rotationsgeschwindigkeiten. Diese wurden dabei mehrmals so stark, dass die dadurch entstandenen Fliehkräfte an den Rändern der Wirbelscheiben zu groß wurden und so wurden nach und nach einige Abspaltungen erzeugt, welche anfangs noch über Materiebrücken mit den Zentralgebilden verbunden waren und deren Rotationsimpuls zu Null wurde, weil die inneren Bereiche etwas schneller drehten als die weiter außen liegenden Bereiche. Da in den Außenbereichen des Wirbels schon eine gewisse Separation der Elemente stattgefunden hatte, führte dies zu der ungleichen Verteilung der Elemente in den Planeten und deren Tabanten. Dennoch waren durch die Fliehkräfte bedingt, auch hier noch eine gewisse Menge an schwereren Elementen vorhanden, wenngleich auch weitaus geringer als in den Zentralbereichen der Protoplaneten. Zu diesem Zeitpunkt muss man annehmen, das sich noch alles weitgehend im gasförmigen und flüssigen Zustand befand und sich noch keine Festkörper gebildet hatten. Der innere planetare Bereich kontrahierte weiter, womit die Abstände zwischen den Komponenten weiterhin zunahmen und obwohl der werdende Planet bei diesen Abspaltungen einen Teil seines Rotationsimpulses abgeben konnte, rotierten die abgespaltenen Trabanten stets nur in Form einer gebundenen Rotation. Schließlich waren sie zu Beginn über die Materiebrücken noch an das Zentralgebilde gebunden, wobei sich schon durch die Gravitationsbindung Verlagerungen der schwereren Elemente zu den Zentralobjekten hin ergaben. Dadurch wandten die so entstandenen Trabanten dem jeweiligen Planeten stets die gleiche Seite zu. Auf diese Weise bildeten sich nach und nach eine Reihe von Trabanten, was immer dann eintrat, wenn durch die Planetenkontraktionen in den Außenbereichen die Fliehkräfte wieder einmal zu groß wurden.

Und obwohl die jungen Trabanten in den Gas- und Staubscheiben ständig abgebremst werden sollten, stürzten sie nicht zurück, sondern entfernten sich immer weiter von den Hauptkomponenten. Ganz im Gegenteil dazu, wurden sie sogar beschleunigt!

Bedingt durch die Kontraktion ergaben sich ansteigende Innendrücke, welche mit sich erhöhenden Temperaturen verbunden waren. Dadurch hatten sich inzwischen glutflüssige Kernbereiche sowohl in den Trabanten, wie auch in den Planeten gebildet. Darin kam es zu heftigen Konvektionsströmungen die bestens elektrisch leitend waren. Hierdurch entstanden starke elektrische Felder, die von noch stärkeren Magnetfeldern begleitet wurden.

Da die Planeten sich jedoch immer schneller drehten, je mehr sie sich verdichteten, konnten die Trabanten diesen Rotationen nicht folgen und behielten weitgehend ihre ehemaligen Rotationszeiten bei. Die inzwischen viel schneller rotierenden Planeten mit ihren starken Magnetfeldern, erzeugten nun mit den Trabantenmagnetfeldern starke Wechselwirkungen. Dies waren induktive Kräfte, die einmal die Trabanten mächtig aufheizten und gleichzeitig beständig etwas beschleunigten. Hierdurch mussten sich die Trabanten langfristig immer weiter entfernen. Ebenfalls sorgte diese Kraft wohl auch dafür, dass es bei der gebundenen Rotation der Trabanten blieb. Die gebundene Rotation bedeutet hierbei, dass der Trabant während seines Umlaufs dem Planeten stets dieselbe Seite zuwendet. Damit macht er konstant eine Eigenrotation während eines jeden Umlaufs. Meine Versuche mit einem rotierenden und einem nichtrotierenden Magneten ergaben, dass zwischen ihnen eine beschleunigende Wirkung auftrat. Diese Wirkung erzeugte einen Drehimpuls in Richtung der Rotation des kreiselnden Magneten und gleichzeitig eine Erwärmung der Komponenten. Dabei wurde der rotierende Magnetkreisel verstärkt abgebremst und der stehende Magnet abgedrängt, sodass er sich langsam entfernte. Die Wirkung der Abdrängung war in bis zu drei Magnetdurchmessern stark genug, direkt sichtbar in Erscheinung zu treten. Mit zunehmender Entfernung war sie dann ohne Hilfsmittel nicht mehr erkennbar.

Ganz wesentlich bei diesem Effekt ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit des Planetenmagnetfeldes proportional mit der Entfernung vom Planeten ebenso proportional zunimmt. Dadurch nimmt der induktive Effekt mit zunehmendem Abstand wesentlich langsamer ab, obwohl die Kräfte von Magnetfeldern mit proportional anwachsenden Abständen hoch 4 abnehmen. Es ist daher auch heute noch anzunehmen, dass einige Trabanten noch relativ warme Kernbereiche besitzen. Beste Beispiele hierfür sind die Jupiter - Trabanten Io, Europa, Ganymed und Kallisto. Sie befinden sich alle tief im Inneren des Jupiter - Magnetfeldes, welches bis zu 7 Millionen km weit in das Weltall reicht. Jupiter hat einen Durchmesser von etwa 140.000 km, wodurch sich seine großen Trabanten eindeutig innerhalb seines stark wirkenden Bereiches aufhalten. Ganz besonders die nur 421.000 km entfernte Io wird dadurch stark aufgeheizt, womit sich ihr überaus heißer Vulkanismus erklären lässt. Und ebenso ergeht es der Europa. Bei ihr vermutet man unter einer recht dünnen Eisdecke, einen trabantenumspannenden salzigen Ozean. Bei den viel weiter entfernten Ganymed und Kallisto sind die induktiven Kräfte wohl nicht mehr ausreichend, um deren Kernbereiche glutflüssig zu halten, obwohl dies eventuell möglich erscheint. Sind jedoch die magnetisierenden Ströme im Inneren eines Trabanten erst einmal erkaltet, verschwindet das Magnetfeld bis auf einen geringen Rest, welches durch den Metallkern erhalten bleibt. Hierdurch kann der Trabant dann fast vollständig auskühlen.

Ebenso wie der Jupiter - Trabant Io, ist auch der Saturn - Trabant Enceladus noch im direkten Einflussbereich des Saturn - Magnetfeldes. Auch er zeigt starke tektonische Aktivitäten, wenn auch vergleichsweise viel geringer. Immerhin ist er mit nur 502 km Durchmesser wesentlich kleiner als Io (3600 km Durchmesser) und das Saturn - Magnetfeld ist wesentlich schwächer als das des Jupiters. Außerdem ist nicht bekannt, wie stark das Magnetfeld des Enceladus ist. Hier reicht es offensichtlich nicht zu einem aktiven Vulkanismus, weil die Kräfte zu schwach wirken, denn an der oberen Sichtgrenze beträgt das Magnetfeld des Saturn nur etwa Erdstärke. Bei der Io müssten durch die in ihrem Inneren vorhandenen Konvektionsströme, starke magnetische Felder existieren, welche mit dem Jupiter - Magnetfeld sehr stark wechselwirken. Erforderlich sind sind solche Felder ("Intrinsische Magnetfelder") zur Aufheizung der Trabanten allerdings nicht, weil jedes Atom Elementarmagnete beinhaltet (siehe unter Eisenverhüttung im Induktionsofen ).

Die vier großen Trabanten des Jupiters und alle weiteren Trabanten der anderen Planeten, zeigen uns also einmal ihre Entstehungsgeschichte und lassen sich damit sofort als echte Trabanten ihrer Planeten identifizieren, weil sie alle eine gebundene Rotation aufweisen.

Daher ist auch unser Mond ein echter Trabant der Erde und mit ihr gemeinsam entstanden, denn der Mond hat ebenso wie die Jupiter - Trabanten eine gebundene Rotation. Es bedurfte daher keines Einschlages durch einen Riesenplanetoiden, um den Mond entstehen zu lassen. Hiermit ist dann auch hinreichend erklärt, warum der Mond vorwiegend aus Silikaten und nur ganz wenig aus Metallen besteht. Der Kern des Mondes soll aus nur 5% Metallen bestehen, dafür befindet sich in seinem Mantelgestein bis zu 10% davon, also mehr als im Erdmantel, wo nur etwa 5% anzutreffen sind. Dies ist nicht weiter verwunderlich, denn nach der Trennung der beiden Komponenten ging die Separation der schwereren Elemente in der jungen noch recht lange glutflüssigen Erde weiter, wogegen sie im jungen Mond weit weniger stattfinden konnte. Einmal ist die Schwerkraft des Mondes nur ein sechstel der Erdschwerkraft und andererseits kühlte er wesentlich schneller ab und bildete viel früher als die Erde eine feste Kruste. Hinzu kommt, dass eventuell bei großen Einschlägen Metalle durch Meteoriten zugeführt wurde, oder sogar durch die starken Einschläge metallhaltiges Tiefengestein aufsteigen konnte. Die großen "Maare" auf dem Mond geben Zeugnis enorm starker Einschläge in der Mondvergangenheit und einzelne dieser "Maare" sind mehrere Milliarden Jahre alt. Dies lässt sich an der Kraterhäufigkeit in diesen "Maaren" ablesen.

In der Wolke hatten sich nach diesem Modell die schwereren Elemente schon weitgehend im Zentrum des Planetenwirbels gesammelt und bei der Abspaltung durch die Fliehkraft wurde hauptsächlich die obere Schicht des noch jungen Planeten abgetrennt, welche überwiegend aus den leichteren Elementen bestand und damit vorwiegend Silikate beinhaltete. Die mittleren Dichten der Jupiter- und Saturntrabanten, sowie die der anderen großen Planeten zeigen hier ganz deutlich, dass in ihnen nur geringe Gesteinskerne vorhanden sein können und sie hauptsächlich aus Eis bestehen müssen.

Alle Trabenten mit einer ungebundenen Rotation sind daher entweder eingefangen worden, oder stammen von ehemals zerstörten Trabanten ab. Allerdings können einige von ihnen bei Zusammenstößen mit Planetoiden einen Drehimpuls erfahren haben, was aber kaum noch feststellbar sein dürfte, weil ausnahmslos alle Trabanten von unterschiedlich großen Einschlägen gezeichnet sind und die gleichmäßige Verteilung der Einschläge einen einseitigen Drehimpuls eigentlich ausschließt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass einzelne Planetoiden durch eine nahe Begegnung mit dem Planeten, in eine entgegengesetzte Umlaufbahn geschleudert werden konnten, wie es beim Saturn - Trabanten Phoebe der Fall zu sein scheint. Phoebes Umlaufbahn verläuft nicht nur entgegengesetzt, sondern er hat auch noch eine Rotationsperiode von weniger als 10 Stunden.