Frage:
Wissenschaftliche Möglichkeit stationärer Monde für einen Romanautor
user42510
2019-12-26 02:03:51 UTC
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Ich habe vor dem Posten versucht, eine Antwort auf diese Frage zu finden, aber nichts gefunden, in das ich mich hineinversetzen könnte.

Ich habe mich gefragt:

  1. Wenn es möglich wäre, dass ein Planet einen stationären Umlaufmond hat, würde nur eine Seite des Planeten den Mond jemals sehen.
  2. was würde dies mit den Ozeanen und Gezeiten des Kontinents tun? Das ist auf der anderen Seite des Planeten.
  3. ol>

    Umgekehrt, wie würden Ozeane und Gezeiten ohne den Mond anders sein?

    Für meine Frage hier möchte ich fragen nur über die planetarwissenschaftlichen Aspekte. Für die spekulativen und hypothetischen Aspekte kann ich in Worldbuilding SE eine separate Frage stellen.

Sie könnten nach "Gezeiten gesperrt" googeln, was bedeutet, dass sich der Mond mit der gleichen Geschwindigkeit dreht, mit der sich der Planet dreht, und somit über einem Ort hängt.
Diese Frage könnte in World Building SE zum Thema gehören.
Ich habe einige Anpassungen an Ihrer Frage vorgenommen, damit sie besser zu dieser Site passt. Wie in den obigen Kommentaren ausgeführt, besteht der einfachste Weg, dies zu erreichen und über einen längeren Zeitraum so zu bleiben, darin, einen Planeten zu haben, der zumindest geringfügig von einer Kugel abweicht. Ich denke, diese Frage ist jetzt für diese Site in Ordnung und wird einige Antworten erhalten. Sie können auch in [Worldbuilding SE] (https://worldbuilding.stackexchange.com/) eine verwandte, aber nicht identische Frage stellen. Schauen Sie sich dort zuerst die vorhandenen Fragen und Antworten an, bevor Sie jedoch fragen.
Zwei antworten:
Rob Jeffries
2019-12-26 16:55:16 UTC
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Die von Ihnen erwähnte Möglichkeit ist möglich, wenn sich der Mond in einer geostationären Umlaufbahn befindet, in der die Umlaufzeit des Mondes genau die Rotationsperiode des Planeten ist und in der Äquatorialebene des Planeten umkreist.

Ein solcher Mond würde immer das gleiche Gesicht zum Planeten behalten, wenn er nahe genug am Planeten wäre (was wiederum von der Spinperiode des Planeten abhängt), so dass sein Spin gezeitenabhängig an dieselbe Umlaufzeit gebunden ist.

Das Vorhandensein signifikanter Gezeiten kann erforderlich sein, um diese Konfiguration stabil zu halten. Ohne eine Gezeitenverlängerung beider Objekte ist es wahrscheinlich, dass sie von der synchronen Rotation abweicht. Dies wiederum erfordert wahrscheinlich, dass der Mond im Vergleich zum Planeten eine signifikante Größe / Masse hat.

Die Gezeiten auf einem solchen Planeten wären im Wesentlichen "fest". d.h. die Gezeitenkräfte wären konstant (mit Ausnahme der möglicherweise recht signifikanten Gezeitenkräfte aufgrund des Sterns, den er umkreiste). Das würde bedeuten, dass kein Wasser aufgrund von Gezeiten herumschwappt. Der "Meeresspiegel" an dem Punkt, der dem Mond am nächsten und gegenüber liegt, wäre höher als wenn es überhaupt keinen Mond gäbe.

So etwas wurde in einer anderen Frage der Astronomy SE ( Can Ein natürlicher Satellit existiert in einer geostationären Umlaufbahn?) und, wie dort ausgeführt, sind Pluto und Charon ein Beispiel für das System, nach dem Sie suchen.

Ich habe meinen obigen Kommentar geändert und das "Verriegelungs" -Bit entfernt, es ist zwar keine Gezeitenverriegelung, aber um über einen längeren Zeitraum * geosynchron * zu bleiben *, müsste es immer noch eine Abweichung in der azimutalen Schwerkraft des Planeten geben. Das schwache $ J_ {22} $ und der höhere Multipol der Erde reichen anscheinend aus, um einige * stabile Gleichgewichtspunkte * zu erzeugen [1] (https://space.stackexchange.com/a/33171/12102), [2] (https: / /space.stackexchange.com/q/33173/12102) wo GEO-Satelliten manchmal auf sie zudriften und in deren Nähe bleiben, wenn sie den Antrieb für die Stationierung verlieren.
Die azimutale Variation der Schwerkraft, die erforderlich ist, um einen Mond in der Nähe eines der Gleichgewichtspunkte zu halten, könnte ein dauerhaftes Merkmal der Inhomogenität des Planeten sein oder durch Gezeitenkräfte vom Satelliten induziert werden. Eine Gezeitensperre kann also nicht ausgeschlossen werden. Ohne einen solchen Gleichgewichtspunkt sind die Chancen sehr gering, dass ein Satellit für einen beliebigen Zeitraum eine genau geostationäre Periode hat.
@uhoh Monde und winzige Satelliten sind ganz andere Dinge. Eine Gezeitenquadrupol- und Azimutvariation des Gravitationsfeldes ist natürlich garantiert.
Ich denke, dass es unnötig und ablenkend ist, zu sagen, "Monde und winzige Satelliten sind ganz andere Dinge". Ich habe diese Links hinzugefügt, um zu zeigen, dass kleine Objekte ohne eine bereits vorhandene azimutale Variation natürlich nicht synchron bleiben. Ein sehr kleiner Mond um einen felsigen Planeten würde sich nicht von einem Würfel unterscheiden, da er keine azimutale Variation * induzieren * könnte, aber in einigen Fällen könnte er sich in einer niederlassen, während ein großer Mond eine Variation über Gezeitenkräfte induzieren könnte.
@uhoh Es ist genau aus dem Grund notwendig, den Sie sagen. Ein "Mond" kann ein bedeutender Bruchteil der Masse des Primärteils sein. Sie induzieren jeweils Quadrupolmomente ineinander. Wenn sie dazu nicht groß genug sind, ist die Frage, was mit den Gezeiten passiert, völlig trivial. ich
Okay, der wichtige Unterschied sind relative Massen, nicht künstliche oder natürliche Satelliten.
Mark Foskey
2019-12-27 01:47:47 UTC
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Ich denke, es ist gut, mit der letzten Frage zu beginnen: Wie würden die Gezeiten ohne den Mond beeinflusst? Die Antwort ist einfach: Es würde immer noch zweimal am Tag Gezeiten geben, die von der Sonne verursacht werden, aber sie wären kleiner. Es gibt viele Online-Quellen, die darüber sprechen, wie sich die Gezeiten von Sonne und Mond verbinden. Ohne den Mond hätten wir nur die Gezeiten von der Sonne.

Grundsätzlich gibt es keinen Grund, warum die Erde keine Rotationsperiode von mehr als 28 Tagen haben könnte, so dass sie ein Gesicht zum Mond zeigt jederzeit. In dem unwahrscheinlichen Fall, dass das Erde / Mond-System nicht verschlungen wird, wenn die Sonne zu einem roten Riesen wird, hat die Erde schließlich immer ein Gesicht zum Mond, da die Gezeiten die Erdrotation allmählich verlangsamen. (Aber das würde erst nach zig Milliarden Jahren passieren.)

Aber stellen Sie sich vor, das war jetzt der Fall, und es dauerte etwas mehr als 28 Tage, bis sich die Erde einmal drehte. Dann würde es eine permanente Gezeitenwölbung unter dem Mond geben und eine weitere auf der vom Mond entfernten Seite. Mit der Zeit verformte sich das Gestein des Planeten so, dass es sich genau wie das Wasser im hydrostatischen Gleichgewicht befand, und so war der gesamte Planet nur leicht eiförmig mit der längsten Dimension entlang der Linie von der Erde zum Mond. (Es würde immer noch perfekt perfekt kugelförmig aussehen - es ist nicht so, dass Sie die Gezeiten aus dem Weltraum sehen können.)

Aber auch hier würde es immer noch Gezeiten von der Sonne geben, und sie würden es tun immer noch zweimal am Tag, aber jeder Tag würde 660 Stunden dauern.

Ich habe das tatsächliche Erde-Mond-System als Beispiel verwendet, und es ist ein besonders gutes Beispiel, weil unser Mond im Vergleich zu ziemlich groß ist unser Planet. Die Gezeitenwölbung würde dazu neigen, die Erdrotation mit der Umlaufbahn des Mondes synchron zu halten, selbst wenn Störungen durch die Schwerkraft der Sonne und anderer Planeten dazu führen würden, dass sich die Umlaufbahn des Mondes geringfügig ändert. Dies ist, was Menschen meinen, wenn sie sich auf Gezeitenverriegelung beziehen.

Wenn Sie sich einen natürlichen Mond vorstellen möchten, der wie wir groß am Himmel ist, aber einmal an einem 24-Stunden-Tag umkreist, müssen Sie möglicherweise einige Kompromisse eingehen. Wenn Sie es ernst meinen wollen, ein solches Szenario realistisch zu machen, recherchieren Sie online, um Wissenschaftler zu finden, die untersuchen, wie der Mond entstanden ist. Viele von ihnen haben Computersimulationen durchgeführt. Wenn Sie sich direkt an einen von ihnen gewandt haben, haben diese möglicherweise einen genaueren Überblick über einige plausible Konfigurationen.



Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 4.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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