Steeds met die maan gepla vir Brianvds (en Angus en Panda) | LitNet
Steeds met die maan gepla vir Brianvds (en Angus en Panda)
Jan Rap 2012-11-23
Weer eens maak jou verduideliking, naamlik dat 'n maan effens gerek word, sin ... soort van. Mens sou dan egter dink dat dit slegs van toepassing is wanneer 'n elliptiese baan gevolg word want dan is hierdie maan onderwerp aan wisselende kragte en jou ballon-teen-die-muur-analoog is dan van toepassing. Miskien is daar in elk geval geen baan wat 'n perfekte sirkel is nie wat dan verklaar hoekom enige maan gebrei sal word.
Is ons maan se baan ellipties, miskien eiervormig, as gevolg van die son se swaartekrag; met ander woorde, die skerp punt van die eier wys sonwaarts? Indien dít die geval is, dan moet Jupiter ook mos 'n uitwerking op die maan se wentelbaan hê soos sy afstand vanaf die aarde wissel (en ook op die aarde natuurlik)? Vir my lyk dit dan of wentelbane chaoties moet wees; hoe de joos kry sterrekundiges dit reg om voorspellings te maak, van die Maja's se tyd al?
Terug na die maan wat so gebrei word. Die vraag wat dan ontstaan is hoe het daardie maan in die eerste plek gevorm? As dit deur die proses van akkresie was, hetsy van afgeslaande brokstukke of brokstukke wat maar in die omgewing was, moes daar tog 'n vassak-periode gewees het. As Jupiter dus uiteindelik vir Io gaan uitmekaar skeur soos die eierkoppe op TV beweer, sou Io mos al uitmekaar geskeur gewees het nog in sy vormingstadium, met ander woorde terwyl Io nog besig was om te akkresieer. Dit verg mos minder energie om 'n ding wat half stukkend is verder te breek as om 'n heel ding te breek, of hoe? Tensy, natuurlik, mane wat so gemartel word nie deur akkresie daargestel is nie maar in sy geheel gebuit was, iewers op sy rigtinglose ruimtewandeling, deur die betrokke planeet se swaartekrag.
Aan die ander kant nou weer, terwyl die maan vorm is die hitte-opbou in 'n mindere mate as wat dit sal wees wanneer al die stukkies onder druk begin vassak en, soos hy dan gebrei word, manifesteer die hitte-ophou toenemend (druk word groter). Die einde is dan nie 'n uitmekaarskeur nie maar 'n totale versmelting, 'n groot volume magmabrokstukke en -korrels soort van storie wat nou om Jupiter wentel. Nou is daar weer 'n ander probleem: Die ruimte is yskoud en hierdie brokstukke koel af en begin akkresieer en ons is terug by die probleem in paragraaf 3.
Nou wat nou? Hierdie goed maak 'n ou gek.
2012-11-24 at 08:40
Jan Rap — Ek sal maar net op die makliker gedeelte reageer en los die moeiliker vrae en antwoorde/bespiegelings vir Brianvds en Angus en vir wie ook al wil help.
Ja, die maan wentel in 'n elliptiese baan om die aarde. Die gemiddelde afstand vanaf die aarde is 384 400 km. Op sy naaste (perigee) is die afstand 356 700 km en op sy verste (apogee) is dit 406 300 km. Dié afstande is afgerond tot die naaste 100 km. Akkurate metings dui aan dat dit teen ongeveer 3 cm. per jaar vanaf die aarde wegbeweeg.
Elliptiese bane beteken nie dat hulle chaoties is en derhalwe onvoorspelbaar is nie. Alle planete se bane is ellipties en ek weet ook nie van enige maan wat 'n sirkelvormige baan het nie. Die oorgrote meerderheid van die kunsmatige mane/satelliete wat om die aarde wentel, se bane is ook ellipties. Die briljante sterrekundige en wiskundige Johannes Kepler (December 27, 1571 – November 15, 1630) ) het vasgestel dat die planete elliptiese i.p.v. sirkelvormige bane volg nadat hy Tycho Brahe se data en waarnemings ontleed het. Hy het vervolgens die wette van planetêre beweging geformuleer. Dit kom kortliks daarop neer dat die wentelspoed van die wentelende liggaam nie konstant bly nie maar wissel afhangende die afstand vanaf die liggaam waarom dit wentel. Kyk gerus daar: http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler's_laws_of_planetary_motion. Terloops — Dié wentelpatroon van die maan om die aarde herhaal homself en word 'n maansiklus genoem wat op enkele minute na presies 19 jaar duur.
Sterrekundiges aanvaar tans op grond van talle bewyse en simulasiemodelle met rekenaars dat die maan sy ontstaan ongeveer 4.5 miljard jaar gelede gehad het, nadat 'n planeet ongeveer so groot soos Mars met die aarde gebots het.
Tydens die ontstaan van die sonnestelsel was daar vermoedelik meer sg. binneplanete as die vier wat vandag oorgebly het en van hulle bane was op 'botsingsroetes'. Een van hulle, wat sedertdien "Thea" gedoop is, was in 'n botsing met die aarde betrokke en daaruit het die maan te voorskyn getree. Dan is daar natuurlik ook die mite in Genesis waar die maan op die vierde dag saam met die son en die res van die heelal geskep is. Nog 'n moontlikheid wat in 'n stadium oorweeg was, is dat die maan 'n asteroïede is wat deur die aarde in sy swaartekrag vasgevang is. Rekenaarsimulasies het so 'n moontlikheid sedertdien die nek ingeslaan.
Daar is verskeie simulasies op YouTube oor hoe die maan tot stand gekom het. Kyk gerus na hierdie een: http://www.youtube.com/watch?v=Sp4IEAO_ngU. Dit is lekker kort en jy sal die idee kry.
2012-11-24 at 11:24
Jan Rap — Lyk my daar is fout met die eerste skakel wat ek verskaf het. Ek probeer weer en is nuuskierig om te sien of hierdie een gaan werk. Dis nie nodig dat jy reageer nie. Ek sal sommer self kyk as die kommentaar verskyn. Ek eksperimenteer sommer so 'n bietjie met die skakels wat hier op die kommentare geplaas word.
2012-11-24 at 11:28
Almal interessante vrae, wat my eie kennis tot verby sy limiet strek, maar ek sal so paar aantekeninge probeer maak.
Sover ek weet is die "brei-effek" van getykragte inderdaad net van toepassing op satelliete in elliptiese bane. Ek weet nie of perfek sirkelvormige bane in die natuur enigsins moontlik is nie. Sulke bane bestaan wel vir geostasionêre satelliete, maar volgens wat ek op Wikipedia lees, moet sulke satelliete se bane voortdurend d.m.v. klein aanpassings behou word, anders dryf die satelliete in ander bane in, blykbaar a.g.v. van allerlei faktore, insluitende die gravitasie van die maan, die feit dat die aarde se eie gravitasieveld nie perfek simmetries is nie, die klein maar nie weglaatbaar klein effek van die sonwind ens.
Ek vermoed dus dat perfek sirkelvormige bane in die natuur nie bestaan nie of uiters raar is.
Sover ek weet is daar inderdaad 'n sekere mate van chaos ter sprake by die bane van planete en satelliete. Jy is reg: 'n planeet se wentelbaan word nie net beïnvloed deur die son se gravitasie nie, maar ook deur dié van ander planete. Die effek is klein, en sterrekundiges kan dinge soos sonsverduisterings en die posisie van planete teen die agtergrondsterre honderde of duisende jare vooruit voorspel, maar sover ek weet raak die voorspellings inderdaad minder akkuraat hoe verder vooruit ons hulle probeer strek.
Wat die formasie van die maan betref: die huidig mees wyd aanvaarde teorie is dat die maan gevorm het nadat 'n planeet byna so groot soos Mars met die aarde gebots het en 'n goeie deel van die aardkors en mantel in die ruimte in gegooi het. Die brokstukke het toe die maan gevorm.
In sterrekunde is daar 'n term wat as die Roche-limiet bekendstaan. Dit is die afstand vanaf 'n planeet waarbinne satelliete a.g.v. getykragte òf nie sal vorm nie, òf uitmekaar sal skeur as hulle reeds gevorm het. Buite daardie limiet sal brokstukke geneig wees om onder hul eie gravitasie saam te smelt. Die Roche-limiet is net 'n aanduiding, nie 'n absolute gegewe nie, omdat daar immers baie ander faktore ook betrokke is, byvoorbeeld die meganiese sterkte van die satelliet. In die sonnestelsel is dar hier en daar 'n maan wat binne die Roche-limiet bestaan, skynbaar omdat hulle van sterker as gemiddelde materiaal gemaak is. Blykbaar is dit selfs moontlik dat getykragte 'n voorwerp wat los op die oppervlak van so 'n satelliet lê kan oplig sonder om die satelliet self uitmekaar te skeur. Nog 'n geval van waar die werklikheid meer fantasties is as enigiets wat ons wildste fantasieë kan uitdink!
In opsomming dus: die bane van planete en mane is in beginsel eenvoudig, maar in praktyk is daar allerlei faktore wat berekeninge kan beduiwel en daar is perke aan hoe presies 'n mens sommige van hierdie verskynsels kan voorspel. Daarom dan dat onbemande robotte na ander planete met uiters min brandstof baie akkuraat na hul teikens gestuur kan word, maar feitlik altyd nietemin nou en dan effense korreksies moet uitvoer om hul koers aan te pas.
Ek dink die rede waarom hierdie goed ons so gek maak is omdat ons op skool en selfs op eerstejaarsvlak op universiteit grootliks 'n vereenvoudige beeld van die ding gegee word. Dit is nie verkeerd nie, want daar is immers perke aan hoe diep 'n mens in 'n ding kan ingaan binne die bestek van 'n jaar of twee. Maar ek dink daar behoort toegesien te word dat leerlinge en studente ten minste kennis neem van die kompleksiteite.
Die wetenskap het ons die afgelope eeue geleer dat die heelal nie so kompleks is as wat ons gedink het nie, of in elk geval dan nie so arbitrêr nie. Maar hy is ook nie so eenvoudig soos ons soms geneig is om te dink nie.
Jou laaste paragraaf verstaan ek nie heeltemal nie, en ek sou aanbeveel dat jy wat ek in hierdie boodskap sê ook maar met 'n knippie sout neem, want ek is deeglik uit my diepte hier. Nietemin 'n baie interessante onderwerp wat ons gerus hier op Litnet meer kan bespreek eerder as die stoepit argumente oor godsdiens en politiek. 🙂
2012-11-24 at 22:55
Panda, ek het na daardie video gekyk. Dis seker moontlik dat die maan so ontstaan het maar dit lyk vir my baie onwaarskynlik. Ek het op 'n kol 'n prentjie gesien waar die maan en die aarde verbind was. Lyk my daardie teorie berus op die feit dat die maan soort van 'afgespin' het toe die aarde nog 'n gesmelte massa was, soort van 'n knoets wat uitgepeul het en weens sentrifugale krag toe naderhand heeltemal afgeskei het. Dit verklaar hoekom die maan gedurig dieselfde sy na die aarde toe wys (maar nie hoekom die aarde homself ook so gedra ten opsigte van die maan nie, altwee behoort dan mos, by wyse van spreke, gedurig vir mekaar te kyk)
Dit lyk na 'n taamlik waarskynlike maanvormingsmetode aangesien die meeste mane in ons sonnestelsel (blykbaar) met dieselfde kant na hulle planeet gekeer is.
2012-11-25 at 09:09
Een van Langenhoven se karakters in "Die laaste van die takhare" het gekla: "Die wêreld draai, hy draai my dronk." Hoe dronk, het selfs Langenhoven in al sy wysheid nie geweet nie. Om ons nog dronker te draai, wil ek nog 'n gedraaiery byvoeg. Terwyl die aarde om sy eie as draai, en om die son draai, en saam met die son om die middelpunt van die Melkweg draai, en die Melkweg ook êrens heen draai, draai die maan en die aarde ook om 'n gemeenskaplike punt, nl. die barisenter. U-tube dit maar self (barycenter) want ek sukkel self om skakels op die kommentare te plaas.
2012-11-25 at 11:12
Jan Rap: Die rede waarom die maan (en ander mane in die sonnestelsel) dieselfde kant na hul planete hou is omdat hulle rotasie om hul eie as deur die gety-effek gerem is totdat hulle nou net so lank neem om een omwenteling te voltooi as om een rotasie te voltooi. Hulle is "tidally locked" (ek weet nie wat die Afrikaanse term is nie).
Dit het dus nie te make met hoe hulle ontstaan het nie. Wat ons eie maan betref, is daar net 'n paar moontlikhede oor hoe hy kon ontstaan het en sy huidige posisie bereik het:
1. Hy het elders ontstaan en is deur die aarde se gravitasie "gevang."
2. Hy het op dieselfde tyd as die aarde, uit dieselfde stuk oernewel ontstaan, wat in twee klompe gekondenseer het, wat toe later die aarde en maan geword het.
3. Hy het uit die aarde uit ontstaan a.g.v. van 'n interplanetêre botsing.
Ek kan nie eintlik aan enige ander moontlikhede vir sy ontstaan dink nie. Op die oomblik is die getuienis in die guns van teorie 3 hierbo. Rekenaarsimulasies wys dat dit minder waarskynlik is dat die maan "gevang" is. Verder verklaar die toerie ook die maan se komposisie beter: die maan is grootliks gemaak uit dieselfde materiaal as die aarde se kors en mantel, en het nie 'n massiewe metaalryke kern soos die aarde nie. Indien die maan onafhanklik uit dieselfde stuk oernewel gekondenseer het as die aarde, sou hy wel so 'n kern gehad het.
As ek reg onthou is daar boonop allerlei ander getuienis ter ondersteuning van teorie 3 ook; kan nie meer die detail onthou nie. Daarom dan dat dit die teorie is wat deesdae algemeen deur sterrekundiges aanvaar word.
Eintlik merkwaardig: as die planeet wat die aarde getref het enigsins groter was, het hy die aarde heeltemal flenters geslaan. Maar as die botsing nie plaasgevind het nie, het ons nie 'n groot satelliet gehad nie, en blykbaar help die gravitasie van die maan om die aarde se as min of meer "regop" te hou. Daarsonder sou die aarde elke dan en wan chaoties rondgekantel het, wat straks sou verhoed het dat gevorderde lewe hier sou kon evolueer. Dus het ons ons bestaan te danke aan 'n oer-botsing van net mooi die regte hewigheid - daar is nou lekker ammunisie vir die teïste. 🙂
2012-11-25 at 13:45
Jan, ek deel jou belangstelling en vrae... hier is nog 'n bietjie stof tot nadenke [http://www.youtube.com/watch?v=ibV4MdN5wo0&feature=related]... en hierdie werk van Sarah T Stewart handaaf vroue steeds as die mees gesaghebbendste oor die maan [http://www.fas.harvard.edu/~planets/sstewart/]...