Какая планета будет иметь «мегамареальный» приливный диапазон?

Ваша планета очень странная.

Предполагая, что ваш диапазон приливов не создается локально, как в заливе Фанди , на самом деле существует только один возможный источник приливов, который является большой и близкой луной.

Предположим, что планета по размеру напоминает землю, а луна по размеру как наша. При отсутствии локальных механизмов усиления прилива прилив вызывается приливной выпуклостью. Высота выпуклости обратно пропорциональна кубу расстояния, разделяющего два тела. Приливная выпуклость Земли составляет около 1 метра, поэтому для 200-метровой выпуклости требуется орбитальное расстояние R

Кроме того, планета будет гораздо более геологически активна, чем Земля, поскольку приливное сжатие земной коры будет иметь тенденцию к ее нагреву.

Однако все это произошло на земле давно, и здесь начинается проблема. Потери энергии довольно быстро замедлят движение Луны и заставят ее отступить, поэтому тот факт, что Луна все еще находится близко, означает, что планета очень молода. Так как же эволюционировали все эти морские виды?

На самом деле, вы подбросили ответ в своем описании океанической жизни как съедобной (по крайней мере, частично). Это ясно указывает на то, что планета была засеяна земной морской жизнью, со всеми вытекающими отсюда забавными последствиями.

Крайним примером, о котором писали в 1982 году, является Rocheworld .

Rocheworld — это двойная планета, в которой два элемента настолько близки, что имеют общую атмосферу. Каждый элемент также деформируется в яйцевидную форму под действием силы тяжести другого.

Общий Рошворлд:

Обратите внимание, что для получения конфигурации, подобной этой, которая удерживает всю массу каждого тела в своих собственных долях Роша , требуется совсем немного экстремальной настройки каждого тела . Если какая-либо часть любого тела (например, атмосферы) выходит за пределы своей полости Роша, то эта планета начинает терять массу, что обычно только усугубляет проблему.

Полость Роша — это область вокруг звезды в двойной системе, внутри которой вращающееся вещество гравитационно связано с этой звездой. Это область приблизительно каплевидной формы, ограниченная критическим гравитационным эквипотенциалом, вершина которой направлена ​​к другой звезде (вершина находится в точке Лагранжа L1 системы).

Пример, в котором тело перетекает через свою полость Роша:

В этот момент вы можете спросить себя: «Какое это имеет отношение к вопросу?»

Такая пара тел будет иметь следующие черты:

1. Чтобы разделить атмосферу, они должны быть относительно близко друг к другу (фактическое расстояние зависит от деталей конфигурации). Для двух земных тел я бы предположил, что расстояние составляет 100 км или около того.
2. Чтобы оба тела почти заполнили, но не переполнили полость Роша, они должны обладать одинаковой (но не обязательно одинаковой) массой.
3. Они также должны обладать одинаковой (но не обязательно одинаковой) плотностью.
4. Оба тела будут иметь форму яйца (как показано на изображении выше).
5. Оба тела должны очень быстро вращаться вокруг друг друга, чтобы не попасть друг в друга (насколько быстро зависит от деталей конфигурации). Когда я подставляю числа для двух тел, идентичных Земле, я получаю 1 орбитальный оборот каждые 84 минуты.
6. Оба тела будут приливно сцеплены друг с другом — это означает, что приливов нет. У них может не быть приливной блокировки, если они имеют необычную конфигурацию полюс-полюс, но тогда у них все равно не будет приливов :(.
7. Из такой конфигурации чрезвычайно легко добраться до места. Любой, кто сможет попасть в точку L1 (эквипотенциальная точка между планетами), может попасть в космос с сколь угодно низкой$\Delta V$.
8. В геологических масштабах времени я не могу представить, чтобы эта конфигурация была стабильной. Однако в человеческом масштабе времени для приключений на планетах предостаточно.

Примечание о приливах: когда я сказал, что у этой конфигурации нет приливов, я имел в виду только приливы земных вод. Реальность такова, что яйцевидная форма планет представляет собой один гигантский прилив . Однако, поскольку планета вращается с той же скоростью, что и этот прилив, жители не заметят этого изменения.

OTOH, если планеты не завершили приливную блокировку и одна или обе либрируют вокруг этой конфигурации приливной блокировки, волны будут разрушительными. Будет огромный нагрев земной коры, землетрясения магнитудой более 10,0, извержения вулканов и т. д. На самом деле поверхность может оказаться непригодной для жизни. Вода будет течь гигантскими волнами , как планета Миллера из «Интерстеллар».

Гигантская волна от вращательной либрации вокруг приливно-запертой конфигурации:

Вот что говорит об этом Кипп Торн (известный физик) :

Как я описываю в книге, я думаю, что эта планета заблокирована приливом, сохраняя одну и ту же сторону к черной дыре, чтобы приливные силы не разорвали ее на части. Но он не был приливно-отливным замком все это время, он был выведен на свою орбиту относительно недавно, поэтому он на самом деле слегка качается вперед и назад относительно положения приливно-отливного захвата, и в результате в океане создаются огромные приливы и отливы. поверхность планеты. И эти приливные силы настолько велики, что создают огромные волны, которые вы видите в фильме.

В художественной литературе есть один мир, похожий на тот, который вы рисуете: Дксун и Ондерон из «Звездных войн».

Дксун — спутник планеты Ондерон, и его орбита подходит достаточно близко (раз в планетарный год) к планете, что атмосферы обоих небесных тел сливаются, а иногда существа засасываются и перемещаются с одного на другое.

В этом мире Ондерона приливы огромны во время приближения Дксуна.

Флора и фауна «хорошо» приспособились к этой обстановке.

Вы можете попробовать несколько лун. Возможно, они вращаются таким образом, что периодически все они выстраиваются в линию и вызывают больший прилив. Между этими конструктивными событиями приливы могут быть хаотичными. Это не дало бы вам сценарий отлива и прилива, который вы искали, но он мог бы работать.

Есть волновые калькуляторы онлайн, которые могут помочь с этим.

Надеюсь это поможет.

Было бы разумнее и мягче сделать все континентальные склоны пологими, чтобы небольшой прилив или отлив (на несколько футов) покрывал или обнажал много миль дна. Это может указывать на геологически старую или тектонически мертвую планету, на которой все еще достаточно погоды, чтобы разрушить поверхность.

Если только ваша настоящая цель не состояла в том, чтобы иметь такие образования, как «Башня Дьявола» , остатки вулкана, торчащие прямо из воды, с проблемами, которые могут повлечь за собой.