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Thema: Planetoid (10) Hygeia ein möglicher Zwergplanet ?

  1. #1
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    Standard Planetoid (10) Hygeia ein möglicher Zwergplanet ?

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    Hallo zusammen,


    wie im Nachbarthread Zwergplaneten: Stammt Ceres aus dem Kuiper-Gürtel? dargestellt, haben einige Hauptgürtel-Planetoiden überraschend kleine Dichten.

    Ganz konkret:
    Ceres: 2.1, ähnlich wie Pluto: 2.0
    Pallas: 2.8
    Juno: 3.4
    Vesta: 3.4
    Hygeia: 2.4, ähnlich wie Eris: 2.3

    Da die Hygeia als viertgrösster Planetoid einen Durchmesser von rund 400 km hat, könnte sie sich bei der geringen Dichte tatsächlich noch im hydrostatischen Gleichgewicht, das als Bedingung für Zwergplaneten definiert ist, befinden.

    Diese 400 km-Grenze ergibt sich aus folgenden Überlegungen von Mike Brown:

    While we can't see most of the objects in the Kuiper belt well enough to determine whether they are round or not, we can estimate how big an object has to be before it becomes round and therefore how many objects in the Kuiper belt are likely round. In the asteroid belt Ceres, with a diameter of 900 km, is the only object large enough to be round, so somewhere around 900 km is a good cutoff for rocky bodies like asteroids. Kuiper belt objects have a lot of ice in their interiors, though. Ice is not as hard as rock, so it less easily withstands the force of gravity, and it takes less force to make an ice ball round. The best estimate for how big an icy body needs to be to become round comes from looking at icy satellites of the giant planets. The smallest body that is generally round is Saturn's satellite Mimas, which has a diameter of about 400 km. Several satellites which have diameters around 200 km are not round. So somewhere between 200 and 400 km an icy body becomes round. Objects with more ice will become round at smaller sizes while those with less rock might be bigger. We will take 400 km as a reasonable lower limit and assume that anything larger than 400 km in the Kuiper belt is round, and thus a dwarf planet

    Was meint Ihr ?


    Freundliche Grüsse, Ralf

  2. #2
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    Standard

    Hallo Ralf,

    Die Dichte von 2,4 für Hygeia bei einem Durchmesser von rund 400 km legt nahe, dass sie zu etwa zwei Dritteln ihres Volumens aus Silikaten besteht. Die von Mike Brown benannte 400 km-Grenze bezieht sich jedoch auf einen Körper, der fast nur aus Wassereis besteht. Er erwähnt ausdrücklich den Saturnmond Mimas als Prototyp dieser Körper. Mimas hat aber eine Dichte von 1,17 - also knapp die Hälfte von Hygeia und erweist sich damit als ein fast reiner Eiskörper. Ich denke daher nicht, dass sich Hygeia im hydrodynamischen Gleichgewicht befindet, ebenso wie die anderen Hauptgürtel-Planetoiden - ausgenommen natürlich Ceres!

    Viele Grüße!

  3. #3
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    Standard

    Ich bin nicht so sicher, ob, bloss weil Mimas mit 400 rund ist, auch gleich alle anderen Objekte dieser Grösse rund sind - bei Mimas gibt es sicher Gezeitenkräfte, die den Mond etwas erwärmen und damit seine Umwandlung in einen sphärischen Körper erleichtern.

    Hygiea ist zudem nicht besonders "rund": Die Wikipedia etwa gibt den Durchmesser mit 500×385×350 km an, und ich erinnere mich dunkel an eine wiss. Arbeit mit einem Oberflächenmodell, bei dem Hygiea auch nicht gerade nahe der Kugel war... Wenn schon, sind Vesta und Pallas noch Zwergplaneten-Kandidaten, aber irgendwo muss man die Grenze setzen - ich denke, Hygiea liegt eindeutig darunter.
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  4. #4
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    Zitat Zitat von Bynaus Beitrag anzeigen
    Hygiea ist zudem nicht besonders "rund": Die Wikipedia etwa gibt den Durchmesser mit 500×385×350 km an
    Hallo Bynaus,

    ja natürlich, das ist ein ziemlich starkes Argument.

    Gibt es Modelle, die angeben, ab welchem Durchmesser das hydrostatische Gleichgewicht in Abhängigkeit der Dichte einsetzt ?


    Freundliche Grüsse, Ralf

  5. #5
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    Zitat Zitat von Mahananda Beitrag anzeigen
    ausgenommen natürlich Ceres!
    Hallo Mahananda,

    dies aber aufgrund ihrer Grösse und nicht primär aufgrund ihrer verhältnismässig kleinen Dichte.

    Damit erscheint mir die Hygeia-Frage mit "nein" beantwortet, besten Dank.

    Das hätte ich auch selber rauskriegen können


    Eine Frage zum Schluss:
    Ich dachte bislang immer, der Kuipergürtel bestehe aus "Eis-Planetoiden", doch zumindest die beiden grössten haben eine Dichte von 2.3 (Eris) bzw. 2.0 (Pluto), Werte die man auch von zwei der vier grössten Hauptgürtel-Planetoiden her kennt, also Ceres 2.1 und Hygeia 2.4 .


    Wie kommt es, dass es im Kuipergürtel auch Nicht-Eisplanetoiden (bzw. Nicht-Eiszwergplaneten) gibt ?


    Freundliche Grüsse, Ralf

  6. #6
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    Hallo Ralf,

    Wie kommt es, dass es im Kuipergürtel auch Nicht-Eisplanetoiden (bzw. Nicht-Eiszwergplaneten) gibt ?
    Gute Frage. Mein Erklärungsansatz: Ich vermute, dass in der Transneptunregion die Staubpartikel stärker mit Silikaten angereichert waren als in näher zur Sonne gelegenen Bereichen, in denen sich später die Gasriesen formierten. Im allgemeinen Tohuwabohu der Frühzeit, als sich die protoplanetare Scheibe durchmischte und zunehmend ihre Diskusform annahm, gelangten Wassereispartikel durch Ablenkungsvorgänge leichter in Zentrumsnähe als Silikatpartikel, so dass sich in den mittleren Bereichen der Scheibe eine höhere Konzentration an Wassereis herausbildete. In noch größerer Zentrumsnähe führten die höheren Temperaturen zu einer Sublimation der Eispartikel. Wassereispartikel neigen eher zur Verklumpung als Silikatpartikel, so dass sich in den angereicherten Bereichen der Scheibe zuerst größere Planetesimale bildeten, die später zu den bekannten Gasriesen heranwuchsen. Deren Monde sind daher auch stärker wassereishaltig als die weiter draußen entstandenen TNO's.

    Viele Grüße!

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