Каковы были бы климатические особенности на богатой жизнью луне, вращающейся вокруг газового гиганта в зоне Златовласки?

Повлияют ли периоды затмений гиганта на климат?

Очень мало по сравнению со всем остальным.

Ваша луна почти наверняка будет заблокирована приливом , а это означает, что одно полушарие всегда будет обращено к своему родительскому газовому гиганту, а другая половина всегда будет обращена в сторону. Вероятно, у него не будет такой большой луны, как у Земли (из-за гравитационных помех от газового гиганта), и это означает, что огромный угловой момент, который Луна привносит в нашу систему, будет отсутствовать, и поэтому неизбежно произойдет приливная блокировка.

Точно так же геодинамо , управляющее магнитным полем Земли, вполне могло остыть до такой степени, что магнитное поле вашей Луны уменьшается или отсутствует по сравнению с Землей, потому что без вращения Земли или приливных сил, вызванных Луной, охлаждение будет происходить гораздо быстрее, чем раньше. на самой Земле. Одной из причин того, что Марс потерял свою атмосферу, было отсутствие магнитного поля, но мы знаем, что Титан сохранил свою атмосферу, по крайней мере частично, благодаря защите от магнитосферы Сатурна.

Допустим, ваш газовый гигант подобен Урану. Магнитопауза Урана находится на расстоянии ~460000 км от его центра. Если мы поместим ваш мир на ~ 400000 км, у него может быть период обращения 7,6 земных дня, который можно назвать либо его днем, либо его месяцем, на ваше усмотрение. Это означает, что периоды дневного света будут длинными и жаркими, а периоды ночного времени — длинными и холодными. Плотная атмосфера с супервращением (как на Венере и Титане) поможет сохранить тепло и равномерно распределить его по поверхности мира. Может быть довольно ветрено!

В таких обстоятельствах предотвращение безудержного парникового эффекта может оказаться затруднительным. Я не уверен, как это можно сделать. Вы можете получить горячий, влажный, похожий на скороварку водный мир.

Газовый гигант будет иметь угловой диаметр ~14°41'... это довольно много, почти в 30 раз шире, чем полная Луна, наблюдаемая с Земли. Видимая звездная величина -19, что более чем в 300 раз ярче полной Луны. Каждую ночь в полушарии вашего мира, обращенном к газовому гиганту, будут яркие ночи (если не считать облачного покрова), и дикая природа будет адаптироваться соответствующим образом.

А приливная сила?

Обычно на этот вопрос ужасно сложно ответить хорошо, но, поскольку я предполагаю, что ваш мир уже будет заблокирован приливами, это действительно упрощает некоторые вещи.

Реальные спутники, такие как Ио, взаимодействуют с другими спутниками в своей локальной системе (например, с Ганимедом и Европой ), из-за чего их орбита становится некруглой, что приводит к приливному нагреву. Ваша луна по сравнению с ней абсолютно огромна, что делает ее а) трудно поддающейся настройке и б) еще менее вероятно, что она окажется рядом с другими лунами. Без этих возмущений приливные эффекты сделают орбиту вашей Луны круговой за относительно короткий период времени, с астрономической точки зрения.

Поэтому можно разумно сказать, что приливных эффектов нет, и действительно, ваша Луна будет испытывать меньше приливных эффектов, чем Земля от собственной Луны (поскольку Земля вращается, а ваш мир — нет). Это означает, например, что моря будут иметь только солнечные приливы.

Будет ли иметь какие-либо последствия приближение к солнцу или дальше от него по другую сторону гиганта?

Не так много, как вы думаете! Если бы ваш газовый гигант был размером с Уран и был так же далек от звезды, как Солнце, как сейчас Земля, ваш спутник, вероятно, имел бы максимальный стабильный радиус орбиты не более 1,8 миллиона километров. Если плоскость его орбиты лежит в той же плоскости, что и орбита газового гиганта вокруг звезды, вы получите разницу в солнечном излучении ~ 5% между ближайшей и самой дальней точками. Сама Земля имеет свой перигелий примерно на 5 миллионов километров ближе к Солнцу, чем ее афелий, и это имеет меньшее значение, чем осевой наклон для нашего восприятия зимы и лета.

---

Сноска: вот что я думаю о приливных замках.

Время, в течение которого тело становится приливно-запертым, можно приблизительно определить как

$$T_{lock} \approx {\omega a^6 I Q \over 3Gm_p^2 k_2 r^5}$$ где$\omega$- скорость вращения Земли (~ 2π рад / день),$a$большая полуось орбиты,$I$- момент инерции (который равен 0,331 x масса Земли x радиус Земли в квадрате),$Q$функция диссипации,$G$гравитационная постоянная,$m_p$масса Урана,$k_2$число Любви Земли и$r$радиус Земли. Для Земли Q составляет примерно 100 и$k_2$ примерно 0,308 .

Ваша луна не будет вращаться по орбите больше, чем примерно половина радиуса холма газового гиганта , что для Урана на расстоянии 1 а.е. от Солнца дает предел ~ 1,8 миллиона км, а для Нептуна ~ 1,9 миллиона км.

Это дает временную шкалу приливной блокировки примерно в 130 миллионов лет для любого случая... достаточно быстро, чтобы ваша луна могла быть обречена на марсианскую судьбу, поскольку ее геодинамо остывает, магнитное поле ослабевает, а солнечный ветер сдувает атмосферу. Возможно, атмосфера сохранится (как на Венере, хотя вы, возможно, и не захотите там жить), но я не думаю, что в вашем сценарии можно избежать приливной блокировки.

Ближайшая луна зафиксируется намного быстрее, но будет защищена от солнечного ветра. На стороне, обращенной к планете, ночи также будут намного ярче, и вид в целом будет потрясающим. Что не нравится?

Я предлагаю вам использовать функцию «Поиск по построению мира» в верхней части панели построения мира и искать что-то вроде «Обитаемые луны».

Я также предлагаю вам поискать статьи Рене Хеллера и других о возможности обитаемых экзолун.

https://faculty.washington.edu/rkb9/publications/hb13.pdf[1]

https://www.researchgate.net/publication/230779373_Exomoon_habitability_constrained_by_energy_flux_and_orbital_stability[2]