Может ли обитаемая луна полагаться на магнитосферу своей родительской планеты для радиационной защиты?

Пожалуйста, научно обоснованные ответы.

Ключевые моменты:

  1. основная проблема заключается в радиационной защите для обеспечения устойчивости человеческой жизни (и сопутствующих экосистем растений и животных, будь то земные или нет).

  2. атмосферное удержание является незначительной проблемой (предположим, что другие факторы (в основном) позаботились об атмосфере, поэтому это будет только бонусом, если магнитосфера родительской планеты поможет с этим удержанием).

  3. предположим, что подобные атмосферные защиты, которые присутствуют на Земле (озон и т. д.), также присутствуют на Луне, но что на самой Луне нет ничего дополнительного, чтобы обеспечить какую-либо дополнительную радиационную защиту, и у Луны нет собственной магнитосферы.

  4. ответы могут предполагать луну с любой комбинацией факторов в следующих диапазонах: масса в диапазоне от 0,5 земной массы до 3 земных масс; диаметр от 3500 км до 14000 км; 75% земного притяжения до 125% земного притяжения

  5. Ответы могут предполагать наличие родительской планеты любого размера/состава/конфигурации, которые, согласно нынешнему научному пониманию, могут существовать и которые любой неспециалист мог бы с достаточной точностью обозначить как «газовый гигант», независимо от принятых научных определений и терминологии (включая коричневые карлики, ледяные гигант и т. д.), но что неспециалист даже случайно не поверил бы, что это звезда или каменистая планета.

  6. ответов можно предположить, что излучение, звездный ветер и любые подобные явления, которые достигают магнитосферы планеты (и в противном случае достигали бы Луны) от звезды в этой системе, сравнимы с тем, от чего магнитосфера Земли участвует в защите человечества, независимо от фактического размер или тип звезды или расстояние планеты или луны от звезды.

Исследование: наиболее актуальная информация, которую я смог найти здесь, — это вопросы, которые охватывают связанные и похожие темы, но не отвечают на этот конкретный вопрос.

Сделать планету пригодной для проживания гуманоидов: планета

Может ли газовый гигант иметь свою обитаемую зону?

Обитаемый спутник газового гиганта: проработка размеров и расстояний

Желаемая информация:

  1. Может ли луна в пределах диаметра/массы/гравитации/и т.д. диапазоны, упомянутые выше, вращаются вокруг любой вероятной планеты-«газового гиганта», достаточно близкой к планете, чтобы быть защищенной магнитосферой планеты от радиации и подобных опасностей, создаваемых звездой, без других неблагоприятных воздействий (предел Роша и т. д.)?

  2. Существует ли какой-либо правдоподобный состав небесного тела, которое можно было бы назвать «газовым гигантом» и которое могло бы создать достаточно большую и достаточно сильную магнитосферу, чтобы защитить эту орбитальную луну, в то же время не излучая и не переизлучая столько радиации, чтобы победить это? цель?

  3. бонусные баллы за подробную информацию о расстояниях между Луной и планетой, орбитальном времени и тому подобные соображения.

Это мой первый вопрос на stackexchange, поэтому, пожалуйста, будьте осторожны, но не стесняйтесь давать конструктивную критику, если я делаю что-то не так.

+1 за все исследования, которые вы явно провели!
Значение магнитосферы для радиационной защиты сильно преувеличено. Главной защитой от солнечной и космической радиации является атмосфера; магнитосфера вторична, и, кроме того, совершенно не помогает против ультрафиолета, рентгеновских лучей и гамма-излучения.
Спасибо, Алекс. Я знаю, что это часто преувеличивается, и я надеялся, что подробностей, которые я включил в свой вопрос, о присутствующих атмосферных защитных свойствах, будет достаточно, чтобы показать, что я знал об этом. Видимо, я ошибся в этой надежде. Сказав это, все еще остается вопрос, может ли эта защита, какой бы значительной или незначительной она ни была, быть обеспечена магнитосферой родительской планеты в отсутствие магнитосферы, создаваемой самой Луной, без других чрезмерно серьезных побочных эффектов?
У меня нет под рукой орбитальных калькуляторов, чтобы проверить, возможно ли это, но если период обращения Луны вокруг планеты такой же, как период обращения планеты вокруг Солнца, то Луна могла бы жить в тени. магнитосферы планеты, тем самым будучи все равно защищенным ею.

Ответы (1)

Магнитосфера Юпитера охватывает все его галилеевские спутники.

Магнитосфера Юпитера имеет дипольный момент в 18 000 раз больше, чем у Земли, и охватывает все четыре его основных спутника . Большая полуось орбиты Каллисто составляет 1,8 миллиона км; так что это дает широкий диапазон потенциальных орбит для планеты размером с Землю. Планета крупнее Юпитера, возможно, с еще более сильным магнитным полем , могла бы иметь еще более широкий диапазон потенциальных орбит для планеты размером с Землю.

У Юпитера проблемы с радиацией

Однако одним из недостатков Юпитера и его сильного магнитного поля является то, что он производит много излучения. Ио, ближайшая к Луне, получает довольно смертоносные 3600 бэр в день; вероятно смертельно в течение часа. Каллисто, однако, дальше от планеты получает всего 0,01 бэр в день. Это по крайней мере в 10 раз больше, чем вы ожидаете увидеть в солнечный день на Земле, но, безусловно, возможно для адаптированной к этому жизни.

Интенсивное излучение Юпитера во многом связано с Ио . Сбежавшие вулканические частицы, выброшенные с поверхности этой луны, образуют плазменный тор вокруг Юпитера, аккрецируя поясами внутри орбиты основных лун. Взаимодействие этой плазмы с магнитным полем является причиной того, что Юпитер производит такое интенсивное излучение. Альтернативный способ убрать излучение на вашей планете из-за большого магнитного поля — это не иметь поблизости никаких потенциальных источников плазмы, таких как Ио.

Я знал, что у Юпитера есть проблема с радиацией, отсюда и второй пункт в моем разделе «желаемая информация». Но я не знал об участии Ио в проблеме радиации. Спасибо. Я предположил, основываясь на Юпитере и коричневых карликах, что излучение было относительно распространенной проблемой для более крупных небесных тел типа «газовых гигантов», которые становились все более распространенными с увеличением размера. Я переосмыслю это предположение и подробнее изучу этот угол.