1a) Erde drehte im Erdmittelalter ungekippt viel schneller
1b) Erdkern dreht immer noch schneller
1d) Mondeinfang im Jura - Flutberge
1e) Warum bremst der Mond die Erde
1f) Bremsen reduziert die Abplattung
1h) Mond zieht Landmassen zum Äquator
2) Erdkippung -
Mondbahnänderung
2b) Vertikale Bewegungsänderung minimal
2c) Mondbahn anfangs extrem gewinkelt
2d) Mond kippt die Erde in 18,6 jähriger Periode
3) Neuzeit – Folge
des Mondeinfangs
3b) Spezielle Fragen zur Neuzeit
3c) Tertiär - starker Vulkanismus
3e) Warum starben die Sauriers aus ?
4a) Entstehung der Mondgebirge
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Jupiter dreht am
Tag 2,42 mal so oft wie die Erde und hat den 11,2-fachen Durchmesser am
Äquator.
Er hat hier die
27,08-fache Drehgeschwindigkeit und die 65,5-fache Fliehkraft.
Für diese
Fliehkraft müsste die Erde 8,1 mal schneller drehen.
Für die gleiche
Abkühlungszeit auf der Rückseite müsste sie 2,42 mal schneller drehen und hätte
dann wegen kleinerem Sonnenabstand immer noch grössere Temperaturdifferenzen,
welche die Drehzahl steigern.
Die Sonne bremst
die Erdedrehung aufgrund der Gravitationsträgheit.
Gleichzeitig
beschleunigt die Sonne die Erddrehung über Tag- Nacht- Temperaturdifferenzen.
Man muss annehmen,
dass die Erde mindestens 10 mal schneller drehen könnte, als sie es heute
macht.
Zu beachten ist,
dass die Sonne immer die Drehung in der Ekliptik verursacht und nie eine
gewinkelte.
Bei einer
Winkelung arbeitet die Sonne am Entkippen !
Die Erde drehte im
Erdmittelalter viel schneller und hatte einen anderen Kippwinkel.
Die Erde hat im
Zentrum einen festen Kern.
Kommt eine
Rotationszunahme vom Erdmantel, so läuft er mit seiner Drehung hinterher und
erreicht die maximale Drehzahl erst spät nach der des Mantels.
Bremst der Erdmantel
wieder, so dreht der Kern lange Zeit viel schneller. Heute ist das der Fall.
Die Erde ist
gerade beim Bremsen.
Der Kern dreht immer
noch viel schneller.
Die Sonne beschleunigt
heute nicht die Drehung des Kerns. Sie beschleunigt nur den äussersten Erdrand,
das Innere bremst sie.
Wie weit das
Bremsen von Kern und Mantel auseinander geht ist nicht bekannt.
Was und seit wann
bremst die Erde ?
Die Sonne bremst
und beschleunigt die Erddrehung. Heute treibt sie die Erddrehung eher an.
Der Mond dagegen bremst
die Erddrehung massiv.
Insgesamt beschleunigt
die Sonne die Erddrehung heute, der Mond bremst sie sehr viel stärker.
Bevor die Erde den Mond einfing, drehte sie sehr viel schneller.
Früher drehte die Erde zudem in der Ekliptik.
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Nun machen wir ein
Beispiel für den Mondeinfang:
Die Erde fing den
Mond z.B. Ende Jura bzw. anfangs der Kreidezeit ein.
Er kam in schrägem
Winkel zur Ekliptik an und hatte anfangs eine sehr ausgeprägte Bahnellipse.
Bei 1/20 Radius
der kleinen Ellipsenhalbachse wirkt er dort 100 mal so kräftig auf Ebbe und
Flut.
Wir rechnen, dass
die Erde damals 2 mal schneller drehte (reduziert Ebbe/Flut auf 50%).
Anstatt 3m über
und unter dem mittleren Seespiegel treten hier nun in ½ Zeit 0,5*3*200m = 300m
Tidenhub auf. Vergleiche: Charon hat von Pluto nur 5% Entfernung und 34%
Durchmesser unseres Mondes.
Der Mond zieht die
Erdatome jeweils aus beiden Richtungen an (hin- und wegdrehende) !
Die Erde dreht
unter ihm weg.
An der in Richtung
Mond drehenden Seite werden die Atome etwas in seine Richtung gezogen und die
Erddrehung etwas beschleunigt.
An der
wegdrehenden Seite ist die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Hinziehen zum
Mond und der Erddrehung viel grösser.
Auf der
hindrehenden Seite beschleunigt er Wasser in Richtung der Erddrehung etwas.
Auf der
wegdrehenden kann er die Erde über Flüssigkeiten viel stärker bremsen.
Da ist die Geschwindigkeitsdifferenz
viel grösser.
Deshalb bremsen
diese Flüssigkeiten durchschnittlich mehr als sie der Mond beschleunigt.
Der Kern der Erde
bremst im Verhältnis viel weniger. Vor allem ist die Hebelwirkung dort viel
kleiner ist.
Was passiert, wenn
ein sehr schnelldrehender Himmelskörper massiv abbremst?
Die Abplattung des Körpers reduziert sich nun.
Geringe schwerere
Bereiche im Erdinneren wanderten nun vom
Äquator ein kleinwenig weg und geringfügig in Richtung Pole.
Eine geringere Körperdrehung
verlangsamt die Plattenbewegungen der Ost- West- Richtung minimal.
Gleichzeitig reduziert
sich der Druck der leichteren Landmassen in die Polrichtungen etwas.
Beim Entplatten
wird der Äquator und die gesamte Körperoberfläche kleiner.
In den meisten
Gebieten krümmt sich der Körper nun besser (Pole), in wenigen etwas weniger
(Äquator).
Beim Rückgang der
Abplattung durch das Bremsen falten sich die Landplatten nun reihenweise neu
(Gebirgsbildung).
Im Äquatorraum falten
sie nach aussen, in Richtung Pole zunehmend nach innen.
Kalte Bereiche der
Erde ziehen den Mond besser an als wie warme.
Wir haben kalte
und warme Land- und Wassermassen.
Die nordischen Landmassen
sind durchschnittlich viel kälter.
Der Mond zieht diese Landmassen
in Richtung Äquator !
Die Antarktis ist
zu weit am Pol, da heben sich zu viele Kräfte zu den Polen gegenseitig auf.
Grönland wird
momentan eher leichter. Erdmagma darunter fliesst eher von Süden nach Grönland
und verhindert eine Drift nach Süden.
Auch andere Insel-
und Halbinselplatten in Nordpolnähe wandern nicht bzw. viel langsamer nach
Süden als ihre Nachbarn unterhalb.
Wenn der Winkel
zwischen Äquator und Platte zum Mond grösser ist, zieht er die Platte stärker
zum Äquator (am Äquator hebt er nur).
Deshalb könnten in
mittleren Breiten die nördlichen Platten (z.B. Mitteleuropa) schneller zum
Äquator wandern als südlichere (z.B. Italien).
Dazu kommt die
niedrigere Temperatur weiter im Norden.
So kann es passieren,
dass sich schnellere Platten auf langsamere schieben und riesige Gebirge
wachsen (alpidische Gebirgsbildung).
Diese Zugwirkung
des Mondes ist senkrecht zur Richtung aus der Erddrehung. Sie verändert den
Kippwinkel der Erde nicht, da der Mond ausgeglichen abwechselnd nach vorne und
hinten zieht.
Was verursachte
den Kippwinkel der Erde ?
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Eine rein durch
die Sonnengravitation verursachte Erdrotation kann die Erde nur in der Ekliptik
drehen.
Wann kippte die
Erde (heute etwa 23½°) ?
In welche
geologische Zeit fällt das ?
Wie hoch war
früher der maximale Kippwinkel ?
In welche Richtung
bewegt sich der Kippwinkel heute ?
In wie viel Jahren
haben wir keine Jahreszeiten mehr ?
Warum kippte die
Erde ?
Was passiert
geologisch und an der Oberfläche während des Kippens ?
Nun sind alle
möglichen Ursachen für das Kippen und deren Konsequenzen aufzuarbeiten (z.B.
Fremdeinfluss).
Messungen in den
Ozeanen haben ergeben, dass bestimmte HotSpots ihre Position in den letzten 35
Mill. Jahren um 8° zum Äquator verlagerten.
Die Verschiebung
von HotSpots hat nichts mit Plattenverschiebungen zu tun.
Demnach müsste die
Erde vor 35 Mill. Jahren einen 8° höheren Kippwinkel gehabt haben (über 31°).
Vor 70 Mill.
Jahren hätte der Kippwinkel dann 39° haben können.
Damals begann in
der späten Kreidezeit die alpidischen Gebirgsbildungsprozesse.
Die Mondbahn um
die Erde hat heute einen 5,15°-Winkel gegen die Ekliptik.
Heute wirkt der
5,15°-Winkel der Mondbahn mit 0,9960% in die Waagerechte (Äquator) und bis
8,98% in die Vertikale (Pole).
Allerdings geht
die Vertikale von +8,98% bis –8,98% in jeder Periode hin- und her, so dass
dieser Drehimpuls auf die Erde gegenüber der waagerechten Erddrehung minimal
ist.
Die Erde hat
wahrscheinlich nie eine vollständige vertikale Drehung (Kippung) durchgeführt.
Wir nehmen nun an,
dass die Erde den Mond vor 135 Mill. Jahren einfing.
Anfangs hatte die
Mondbahn einen viel grösseren Bahnwinkel (z.B. 60°).
Die Sonne zieht
den Mond ständig weiter in die Ekliptik.
60° *0,999.999.982
hoch 135.000.000 = 5,15°.
Wenn der Mond
knapp 135 Mill. Jahre lang jedes Jahr einen Anteil von 1,83 *10-8
seines Bahnwinkels um die Erde einbüsst, so erreicht er bis heute 5,15°.
Die gesamte
Mondbahn dreht alle 18,61 Jahre einmal um ihre Achse (Verbindungslinie von
aufsteigendem und absteigendem Knoten dreht sich).
Deshalb dreht der
Mond die Erde vertikal ständig in eine andere Richtung.
Das gleicht sich
im Durchschnitt nicht aus, da der Mondbahnwinkel gegenüber der Ekliptik laufend
sinkt.
Somit dreht der
Mond die Erde vertikal in den ersten 9,3 Jahren obiger 18,61 jähriger Periode
stärker vor als in den zweiten 9,3 Jahren wieder zurück.
Ab einem
Anfangswinkel der Mondbahn von 60° kippte der Mond die Erde seither Jahr für
Jahr.
Zuerst wurde die
Kippbewegung Periode für Periode immer schneller.
Gleichzeitig zog
es die Mondumlaufbahn immer mehr in die Ekliptik.
Die Kippung der
Erde wurde zuerst immer schneller.
Die Kippwirkung
der Mondes gegenüber der Erde sinkt aber seit dem Einfang Jahr für Jahr.
Und die Sonne wirkt der Kippung
entgegen.
Millionen von
Jahren lang war die Kippwirkung des Mondes grösser als die Entkippwirkung der
Sonne.
Als sich die
Kippwirkung von Mond und Sonne ausglichen, hatte die Erde immer noch eine
vertikale Drehgeschwindigkeit und kippte weiter.
Bei weiter
sinkender Mondbahn bremst die Sonne die Kippgeschwindigkeit der Erde.
Schliesslich
erreichte die Kippung der Erde ihr Maximum. Die Jahreszeiten waren am
ausgeprägtesten.
Seither geht die
Kippung der Erde Jahr für Jahr zurück.
Die Richtung und die
Geschwindigkeit der Erdkippung ist zu messen und zu berechnen.
Die Erde rotiert
heute im 23¼°-Winkel gegenüber der Ekliptik.
Es ist heute
berechenbar, wann die Mondlaufbahn und der Kippwinkel der Erde weniger als 1°
erreichen.
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Was passiert alles
nach dem Einfang so eines riesigen Mondes ?
Zuerst folgt
enormer Vulkanismus, da die neue Gravitation viele Vulkane reagieren lässt.
Massenweise Erdbeben kommen zeitgleich dazu.
Ebbe und Flut
entsteht.
Langfristig folgen
enorme und mächtige Gebirgsbildungen wenn der Mond Erdplatten wieder zum
Äquator zieht.
Der Äquator der
Erde kippte aus der Ekliptik und erzeugte Jahreszeiten.
Auch bei
zunehmendem Kippen entstehen geologische Nord- Süd- Bewegungen inklusive
Vulkanismus (alpidische Gebirgsbildung).
Das Innere der
Erde richtet sich schnell (sofort) auf die beiden anziehenden
Gravitationskörper Mond und Sonne neu ein.
Der Mond lüftet
die Atmosphäre besser (immer vermehrter
Hochdruck bei Vollmond). Sie kühlt
entsprechend ab.
Das sehr langsame Bremsen
der Erdrotation reduziert die Abplattung. Die Oberfläche sinkt (Gebirgsfaltung)
langfristig. Der Äquator verkleinert sich, da im Erdinneren schwerere Elemente
wieder aus der maximalen Fliehkraft hin zur kugeligeren Schwerkraft wandern.
Um wie viel Grad C
fällt der Temperatursturz nach dem Mondeinfang aus (teilweise Vereisung) ?
Wann erlernten
Zugvögel immer in die warme Jahreszeit zu wechseln ?
Wann genau hat die
Erde den Mond eingefangen ?
Was war die exakte
Ursache des Sterbens an der Oberfläche vor 65 Mill. Jahren
Was verurachte
diese Tragödie,
die Erdkippung,
Vulkanismus oder ein astronomisches Ereignis ?
Ein Vulkanausbruch
kann die Temperatur schlagartig nochmals senken.
Vor 65 Mill.
Jahren überlebten nur Tiere, die entweder zwischen Norden und Süden wechseln
konnten(Zugvögel),
die unter der Erde
überwintern
oder ins Warme
schwimmen konnten.
Das lässt auf
einen sehr hohen Kippwinkel der Erde schliessen (z.B.38°).
Auch der
Mondeinfang kann so ein Aussterben verursachen.
Bei 38°
Erdkippwinkel haben wir bei 52° Breite (Berlin) am Sommeranfang mittags einen
senkrechten Sonnenstand, in der Nacht geht sie gerade nicht unter (Polarkreis =
Wendekreis).
So erhalten wir im Winter extrem tiefe und im
Sommer sehr hohe Temperaturen.
Nur angepasste Tiere und Pflanzen überleben das.
Vor allem im
Tertiär schuf die Erde die alpidischen Gebirge (Alpen, Himalaja).
Das sind Süd-
Nordbewegungen und nicht Ost- Westbewegungen.
Wenn die Erde
zunehmend kippt, bekommen wir zusätzliche solche geologischen Drücke in Nord-
Südrichtung (durch Sonne und Mond).
Zudem waren die
Plattenverschiebungen plötzlich abhängig vom Breitengrad. Z.B. polnähere
Platten schoben sich auf Polfernere.
Nord-Süd-Plattenverschiebungen
passieren vor allem, wenn sich an den Polen riesige Eismassen ansammeln und sie
wieder abschmelzen. Eine entsprechende Abkühlung und Wiedererwärmung ist
Voraussetzung.
Im Tertär wird der
Erde starker Vulkanismus nachgesagt.
Hohe
C-Ablagerungen hat Vulkanismus zur Folge.
Das passierte in
der Erdgeschichte immer in Zeiten mit kühlen Temperaturen.
In Wirklichkeit
lagerten sich immer (in jedem Erdzeitalter) auch hohe C-Anteile auf dem Boden
ab.
Vor allem lagern
sich Massen vorwiegend in Seehöhe bzw. knapp unterhalb ab.
Das passiert in
jedem Erdzeitalter.
Auch gibt es in
jedem Erdzeitalter Eisregionen, Tropen, Regengürtel und Übergangsregionen.
Anfangs hatte die
Mondbahn einen riesigen Winkel zur Ekliptik und kippte die Erde.
Das Entstehen von
Jahreszeiten brachte einen riesigen Wandel in die Biologie.
Laufend
verkleinert sich der Winkel der Mondbahn.
Schliesslich zieht
es die Erde wieder gegen den Kippwinkel.
Der riesige Winkel
vom Mond zu den Landmassen jenseits des Äquators zieht heute vor allem ‚kühlere’
Landmassen auf höheren Breiten wieder in Richtung Äquator.
Sonne und Mond
ziehen laufend einseitig an der Erde, so dass der Kippwinkel seither sinkt.
Zudem sinkt die Drehzahl.
Wenn beide für das
Steigern des Vulkanismus und von Plattenverschiebungen auch mit verantwortlich
waren, muss somit nach einiger Zeit wieder das Gegenteil passieren.
Heute haben wir etwas geringeren Vulkanismus
und etwas langsamere Plattenverschiebungen.
Solange die
Drehung der Erde (1d) und die Rotation des Mondes (28d) nicht gleich sind,
wirkt der Mond wirbelnd und störend auf die Atmosphäre, Hydrosphäre und
Lithosphäre. Vollkommene Ruhe bekommt man so lange nicht.
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Unser Mond hat auf
der Rückseite Gebirge.
Sie entstanden,
als die heutige Rückseite leichter wurde und im Mondmantel Magma zur Vorder-
und Rückseite floss.
Der Mond hatte
vorher auch viel Material, dass beim Einfang des Mondes um die Erde schmolz.
Das geschmolzene
Material ist verdampft (bis 400 K auf der Sonnenseite). Der Mond verlor es.
Wasserdampf
(0,768kg/m³) ist viel leichter als die Luft (1,293kg/m³) der Erdatmosphäre.
Die anziehende
Gravitation von Mond bzw. Erde zieht kalte Massen stärker an als kalte.
Der Mond zieht das
kalte Wasser der Ozeane auf der Erde stark an, vgl. Ebbe und Flut.
Das heisse Magma
im Erdinneren wirkt nicht in gleichem Masse auf den Mond (weniger Ebbe- und
Flut-Wirkung).
Beim Einfang des
Mondes durch die Erde zog die Erde seine kalten Ränder stärker an als das
innere heisse Magma. Das machte aber nichts aus.
Bei der Erde kommt
das Innere durch die Mond-Anziehung ½ m höher, das äussere Wasser 1m.
Das Innere des
Mondes wird auch massiv von der Gravitation der Sonne beeinflusst.
Bei Neumond zieht
die Sonne stärker an der Mondrückseite, bei Vollmond stärker an der
Vorderseite.
Je 2 Wochen dauert
dieses an.
Die Sonne zieht
das Mondmagma laufend hin- und her.
Die Mondkruste ist
allerdings viel dicker als die der Erde.
Ausserdem hat der
Mond momentan keine Vulkane.
Der Druck im
Inneren des Mondes steigt mit seiner Materieaufnahme und der inneren
Zerstrahlung.
Dabei wird der
flüssige Bereich zunehmend breiter.
Der äusserste
flüssige Bereich ist etwas leichter als die darüber liegende Mondkruste.
Irgendwann findet
dieser ein Ventil nach aussen, um den Drucküberschuss nach aussen zu blasen.
C-Gehalt –
laufende Zufuhr über Meteoriten, Zerfall von Na, Mg, usw.
Na-Gehalt
(schmilzt bei 98°C)
Weiterentwicklung
durch Sonnenwindaufnahme
Der Mond hat eine
hohe Bahnellipse.
Seine mittlere
Exzentrizität liegt bei 0,0549 (Merkur 0,2056, Venus 0,0068, Erde 0,0167,
Jupiter 0,0482, Saturn 0,0557).
11,86
(Jupiterumlauf) * 365,25/29,5 (Mondumlauf) = 146,84
Die Mondbahn
müsste nach dem Einfang um die Erde knapp 147 mal schneller kreisförmig werden
als die Jupiterbahn nach dem Einfang um die Sonne.
Die Exzentrizität
der Mondbahn ist aber knapp 15% grösser als die des Jupiter.
Hatten beide die
gleiche Einfang-Exzentrizität, so kreist Jupiter schon 169 mal länger um die
Sonne.
Wurde Jupiter vor
73 und der Mond vor 2,7 Mill. Jahren eingefangen, so kreist er schon 27 mal
länger als der Mond.
Die Anfangsellipse des Mondes war dann um das Vielfache
grösser als beim Jupiter.
Seit dem Einfang
des Mondes bremst er die Erddrehung.
Dabei werden die
Tag- und Nachttemperaturen ausgeprägter.
Am Tag wird die
Erde heisser, in der Nacht kälter.
Die
Spitzentemperatur am Ende der Troposphäre steigt.
Es verdampft viel
mehr Wasser in den Weltraum.
Die Temperatur der
Erde sinkt sofort etwas,
bei längerer
Kippung der Erde zusätzlich mehr.
Verändert sich
durch den Einfang die durchschnittliche Entfernung der Erde von der Sonne, so
ändert sich die Temperatur entsprechend.
Weiterhin kann die
Erdbahn schlagartig eine ausgeprägtere Ellipse bekommen.
Im wichtigen Nordwinter
ist die Erde heute allerdings näher an der Sonne als im Südwinter.