Может ли луна планеты восходить каждую ночь в одно и то же время?

Само по себе это не будет считаться «луной» , но объект, помещенный в точки L2, L4 или L5 системы планета/солнце, останется в стационарном положении относительно Солнца (L1 и L3 также будут стационарными). , но не видно). Объект в L2 не был бы стабилен в планетной системе, состоящей из нескольких тел (он улетел бы в течение нескольких месяцев), что оставляет L4 и L5.

Как будет выглядеть объект в L4? Согласно Astronomy StackExchange , предел массы составляет около 10% от массы планеты, поэтому для планеты, похожей на Землю, он будет примерно в 10 раз больше, чем у Луны, примерно, у Марса. Для наблюдателя он будет иметь угловой диаметр в 5 угловых секунд, что немного больше, чем у Урана или самого дальнего Марса, и будет иметь примерно вторую звездную величину по яркости.

Будет ли это полезно для хронометража? Для дотехнологического общества, конечно. Это один из самых ярких объектов на небе, и каждую ночь он восходит или заходит с точностью до нескольких минут в одно и то же время (плюс-минус наклон оси планеты).

Можно ли их две? Да, один в L4 и один в L5. Вам, вероятно, нужно было бы сделать их меньше максимального, чтобы они не мешали стабильности друг друга, но пара объектов размером с Луну (третьей величины или около того по яркости) была бы вполне разумной.

Для того, чтобы это было возможно, луна должна была бы находиться в одном и том же месте относительно планеты и звезды в течение всего дня — иными словами, если бы вы провели линию из центра звезды через центр планеты , затем проведите линию из центра планеты через центр луны, у вас будут две линии, которые пересекаются под углом, который всегда остается постоянным.

Для тех, кто прошел это первое предложение абзаца , есть два места, которые будут работать: точки Лагранжа .$L_1$а также$L_2$. Пять точек Лагранжа расположены следующим образом :

«Отверстия» и общая форма пространства здесь аналогичны гравитационным колодцам, так что игнорируйте это, но относитесь к зеленым линиям, соединяющим звезду, планету и точки, как к жестким — другими словами, поскольку планета вращается вокруг звезды, зеленый линии вращаются вместе с ним, как и точки Лагранжа.

$L_1$а также$L_2$удовлетворит ваш сценарий. Однако,$L_1$следует отбросить, потому что, поместив туда луну, она появится только в дневное время! Итак, мы возьмем$L_2$.

Проблема в том, что единственными устойчивыми лагранжевыми точками являются$L_4$а также$L_5$обратите внимание, как другие находятся рядом с метафорическими впадинами пространства. Это указывает на то, что если объект на них сдвинется, он удалится. За$L_4$а также$L_5$, объект просто вернется.

Чтобы остаться в$L_1$или же$L_2$, требуется стационарное обслуживание . Так что вам придется прикрепить двигатели к вашей луне, чтобы она оставалась на одном месте! В качестве альтернативы поместите его на орбиту Лиссажу . Вам все еще понадобятся двигатели, но он должен быть стабильным. Вот как будет выглядеть орбита:

На такую ​​орбиту было бы очень сложно — если не невозможно — поместить очень массивный объект.

Две луны сделали бы эту работу почти невозможной, потому что, если бы они были рядом друг с другом, они, скорее всего, нарушили бы орбиты друг друга и разрушили бы любую стабильность. Ваши шансы заставить это работать на одну луну ничтожны; ваши шансы на две луны немного хуже.

Или вы можете использовать небольшой handwavium, чтобы решить все ваши технические трудности!

Луна, период обращения которой составляет полдня, для наземных наблюдателей может показаться, что она делает один оборот за день, восходя на западе.

Фобос — более экстремальный пример: его период составляет менее трети суток, поэтому он дважды в сутки восходит на западе.