Historische Geologie - Präkambrium:studiskript18.html

Planetensystem

alle Planeten laufen in nahezu gleichen Bahnebenen um die Sonne und zwar links herum, gegen den Uhrzeigersinn (prograd, rechtläufig, direkt). Entsprechendes gilt auch für die Eigendrehung der Planeten und Monde. Ausnahme:
- Venus --- > retrograd, aber sehr langsarn
- Uranus ---> Äquatorebene um 97,9" gegen Ekliptik geneigt
- Jupitermonde --- > große Exzentdzität und Bahnneigung ==> Monde vermutlich später eingefangen
Die mittleren Abstände der Planeten von der Sonne folgen ziemlich genau einer geometrischen Reihe Titius - Bodersche Reihe)
Sonne und Planeten sind aus einer einheitlichen Gas - und Staubwolke hervorgegangen
Sonnennebel : kosmische Staub - und Gasmasse aus der Sonne und Planeten durch Verdichtung hervorgingen
98% der Materie des Milchstraßensystems sind in den Stemen konzentriert, Rest Gas und Staub.
Gravitativer Kollaps: eine Wolke ruhender Gase ist dann im Gleichgewicht wenn der nach außen gerichtete Gasdruck von der nach innen gerichteten Gravitationskraft kompensiert wird. Dazu muß die gravitative potentielle Energie doppelt so groß sein wie die gesamtthermische Energie ! (sogen. Viralsatz)
Drehimpuls des Sonnensystems stammt aus Drehimpuls des Milchstraßensystems.
Drehimpulserhaltung :
Der Drehimpuls setzt sich zusammen aus Trägheitsmoment - und Winkelgeschwindigkeit w (-xw). Eine Wolke, die kontraktiert muß aufgrund des kleiner werdenden Trägheitsmomentes sich schneller drehen. Dann sind es die Fliehkräfte, die eine weitere Kontraktion (verhindem ) entgegenwirken.
Die Fliehkraft wirkt senkrecht zur Rotationsachse ( überall ! ), die Gravitationskraft am stärksten parallel dazu ==> es bildet sich aus der Wolke eine Scheibe ! (z.B. Satumringe ). Die Partikel " spiralen" hinunter. Der Scheibenbildung wirkt der Gasdruck entgegen. Der Verdichtung wirkt der Drehimpuls entgegen. Wie dann der Drehimpuls nach außen abgegeben wird, ist gerade in der Diskussion, vermutlich durch Turbulenzen.
Planeten, Monde, Asteroide und Kometen sind stofflich oft sehr verschieden. Die lnhomogenität des Baumaterials bestand vermutlich schon in den Sonnennebeln. Das bedeutet aber, daß die Kömer die sich aus Staub gebildet haben von einer weiteren Wechselwirkung mit der Umgebung geschützt blieben um die Inhomogenität beizubehalten, ==> Staubkömer schneller abgekühlt als Sonnennebel. Staub --> Koagulation --> flockige Klumpen (Wacken auf Kosten kleinerer Kömer) --> Akkretion vieler Kömer (Beweis: Einschlagskrater)

2.1.2 Die Anfänge der Erde

Die Erde ist durch die Akkretion von vielen Planetesimalen entstanden. Die aus Staub akkreditierten Kömer wurden immer größer und sie stießen aufgrund von Turbulenzen und gravitativer Kräfte aneinander. Die Energie vom Aufprall wurde zum großen Teil in Wärme umgewandelt, die in die große Zusammenballung sehr tief eindringen konnte und dort einen" Magmenozean" hervorbrachte. Durch gravitative Kristallisations - Differentiation und das Hinzukommen neuer Planetesimalen entstand der Schalenbau unserer Erde. Zu einem Zeitpunkt als ein Großteil des Eisens sich bereits im Kein angereichert hatte kam es auf der Erde zu einem Aufprall eines mansgroßen Körpers. Ein Teil der bisher eingefangenen Materie verdampfte und die Rotationsachse wurde um 2Y geneigt. Der verdampfte Staub sammelte sich in einem Ring um die Erde und akkreditierte schließlich zu einem größeren Trabanten, dem Mond.

Uratmosphäre Die Uratmosphäre bestand ursprünglich aus den gravitativ eingefangenen Gasen, sofern das möglich war, die sich rasch mit den Entgasungsprodukten der Erdmaterie zur
allgemein gebräuchlichen Uratmosphäre vermischten.

Auf der Erde kam es dann auf Grund biologischer Prozesse zur nochmaligen Änderung der Zusammensetzung der Athmosphahlien. Es reicherte sich 02 an, durch die Bindung von C aus C0₂ in der Biomasse.

Vor dem Beginn der Photosynthese herrschte vermutlich folgende Zusammensetzung:
H₂0 - Dampf, C0₂, CO, N₂ (NH₃), HCI, H₂, He nur wenig 0₂.
H₂ und He sind größtenteils abdiffundiert, was auch heute noch geschieht.
Der C0₂ - Gehalt dürfte mit Bildung der Urozeane stark abgenommen haben und war vermutlich nahezu auf einem Stand, der dem heutigen entsprechen würde.

Urozean: Der Urozean konnte sich erst bilden, als die Temperaturen gewisse kritische Werte unterschritten haben. Für t_krit H₂0 wäre das 374^oC. Es kam zur Kondensation und zu saurem Regen. Diese bewirkten eine starke chemische Verwitterung. Bald war die Erde stark abgekühlt und es bildeten sich die Urozeane, die durch zunehmend chemischer Verwitterungsprodukte ihren heutigen Salzgehalt erhielten (35 %o). Von den Urozeanen wird angenommen, daß ihr Salzgehalt niedhger war. Doch lag der Salzgehalt im Archaikum etwa so hoch wie heute, weil man aus dieser Zeit schon die ersten Evaporite kennt, die auf eine Sättigung der Ozeane hindeuten.

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