Планетарная система с солнечным затмением каждый день - нужна помощь в проектировании

У меня есть обитаемая луна, вращающаяся вокруг газового гиганта. Луна не связана приливами с газовым гигантом. Плоскость орбиты Луны вокруг газового гиганта такая же, как плоскость орбиты газового гиганта вокруг Солнца.

То, что я хочу, — это комбинация скорости вращения Луны вокруг себя и орбитальной скорости вокруг газового гиганта, которая приведет к тому, что газовый гигант каждый день затмевает солнце, если смотреть с поверхности Луны.

Изменить: мой исходный вопрос выше определен неправильно. Чего я на самом деле хочу, так это не затмения один раз в объективные сутки где-нибудь на Луне, а скорее вот этого: я хочу, чтобы каждый житель Луны испытал затмение примерно один раз в свои субъективные сутки, независимо от того, где они находятся на поверхности Луны. .

Ответы (2)

Газовый гигант может затмить Солнце только тогда, когда Луна находится на дальней от Солнца стороне газового гиганта. Затем затмение видно отовсюду на дневной стороне Луны. Я использую естественное определение дня по отношению к солнцу, а не к газовому гиганту.

Это не происходит ровно один раз за оборот Луны вокруг газового гиганта. За то время, пока Луна обращается вокруг газового гиганта, газовый гигант немного перемещается по своей орбите, поэтому Луна должна совершить чуть больше одного оборота вокруг газового гиганта, чтобы достичь следующего затмения.

Таким образом, если P — период обращения газового гиганта вокруг Солнца, а p — период обращения Луны вокруг газового гиганта (отредактировать), правильный период вращения Луны, чтобы затмение происходило ровно каждый день, равен п * ( 1 + ( п / п ) ) . Затмение происходит в одно и то же время каждый день, и только одна сторона Луны всегда видит затмение.

Я предположил, что планетарная система работает так, как мы считаем нормальным, как наша собственная солнечная система, со всеми орбитами и вращениями в одном направлении.

Для любой правдоподобной ситуации, когда P намного больше, чем p, Луна вращается немного медленнее , чем при приливе, и это поднимает вопрос, как так получилось. Насколько нам известно, спутники начинают быстро вращаться и постепенно замедляются под действием приливных сил, пока не застынут. Для дальнейшего замедления вращения потребуется некоторая внешняя сила, например, столкновение.

Приложение: Если Луна вращается в направлении, противоположном всем другим круговым траекториям, то период ее вращения должен быть немного меньше ее орбитального периода, чтобы затмение происходило каждый день: п * ( 1 ( п / п ) ) .

Приложение 2: Чтобы лунное затмение было ясно видно отовсюду на Луне каждый лунный день, необходимо, чтобы Луна вращалась намного медленнее, чем приливная, чтобы она совершала несколько оборотов в день. Вы, вероятно, хотите, по крайней мере, три оборота в день, чтобы убедиться, что солнце точно находится над горизонтом хотя бы на одном из них. Это означает, что в некоторых местах будет наблюдаться хотя бы часть более чем одного затмения в день, но это неизбежно.

Если бы это был я, у меня был бы соблазн п я орбит в день, что соблазнило бы жителей Луны на мистическую нумерологию как часть их раннего развития астрономии и астрологии.

Если бы вы пытались иметь реалистичную астрофизику и продолжительность дня, которая не намного длиннее, чем у Земли, я бы беспокоился, что Луне придется вращаться слишком близко к газовому гиганту, и она рискует быть внутри предела Роша и разваливается. Тем не менее, для явно фэнтезийного мира не беспокойтесь об этом.

Это фэнтезийная вселенная, поэтому я открыт для более безумно выглядящих планетарных систем. Что, если Луна вращается вокруг газового гиганта в направлении, противоположном вращению Луны вокруг себя, т.е. газовый гигант и Солнце движутся по небу в противоположных направлениях?
Не имеет большого значения: я добавил к ответу. Если бы вы могли более точно указать, какого эффекта вы пытаетесь достичь, вы могли бы получить больше ответов. Вы хотите, чтобы затмение происходило каждый день? Конфигурация луна/газовый гигант — это просто средство для достижения этой цели, или вы хотите этого по другим причинам?
So if P is the orbital period of the gas giant around the sun, and p is the orbital period of the moon around the sun- Я думаю, что у вас есть опечатка здесь. Малый p - это период обращения луны вокруг газового гиганта, я полагаю?
Еще вопрос: поправьте меня, если я ошибаюсь, но вроде ваш сценарий не сильно отличается от сценария, где луна заперта приливами? Кажется, что если бы он был заперт, полушарие, обращенное к газовому гиганту, все равно получало бы затмение в день, независимо от направления вращения вокруг газового гиганта.
Действительно, не сильно отличается. Основное отличие от сценария с приливом состоит в том, что место на Луне, где находится центр затмения, является постоянным. Если Луна заперта, то это место движется вокруг Луны, совершая один оборот вокруг нее за год существования газового гиганта.
Хорошо, теперь я вижу, что мой вопрос был определен неправильно. Смотрите редактирование, пожалуйста.
Метис (спутник Юпитера) имеет 7-часовой период обращения, так что в реальном мире есть аналог, хотя большая луна там точно развалится.
50-часовой день (возможно, все еще подходит для жизни) и около 20-часового орбитального периода заставят его работать, но тогда вы, вероятно, окажетесь в пределах радиационного пояса газового гиганта. Стерилизованный .
Однако газовому гиганту не обязательно иметь радиационный пояс.

Так как это фантастика ...

Используйте орбиту Лиссажу вокруг точки Лагранжа газовых гигантов L2 .

Затем повеселитесь, описывая предсказания, которые делают прорицатели, читая движения горящего глаза Бога.

Такие орбиты используются космическими кораблями ( например ), поскольку их довольно легко поддерживать, а ваша планета должна быть менее чувствительна к случайным колебаниям и иметь менее строгие требования к орбите.

Эта установка, насколько мне известно, вряд ли возникнет естественным образом, но если вы можете предположить активное творение (или обман) с помощью божественной силы, она должна быть стабильной достаточно долго, чтобы цивилизация считала ее постоянной. Я думаю, что при активном божественном обслуживании это будет постоянным.

Пока боги не умрут, конечно.

На самом деле это очень крутая идея, хотя идея Даллмана ближе к тому, что я имел в виду.
Нет никакого «теплового удара» и ничего не ломается, если что-то проходит через зону затмения. Изображения с действительно продвинутых космических телескопов становятся немного размытыми в течение нескольких недель из-за незначительных деформаций из-за теплового расширения.
@Karl «Гайя не может позволить себе войти в затмение во время своей миссии, потому что это вызовет значительный тепловой удар в системе, который сделает обсерваторию бесполезной». <-- из примера, указанного выше. Правда, мне следовало быть менее разговорчивым.
Я знаю, эта чушь даже попала в википедию и в прессу. Какому-то пиарщику НАСА сказали, что изменения температуры во время прохождения через земную полутень создадут проблемы, и сделали из этой информации «тепловой удар». «Тепловой удар» означает разрушение поверхностных слоев материала из-за внезапных, экстремальных температурных изменений, таких как падение светящегося красным материала в воду и т. д. надоедливая перекалибровка всех систем потом,
@Карл Ты уверен? Я всегда думал, что «термический удар» просто означает деформацию от быстрого изменения температуры, когда что-либо «сломается» в зависимости от того, насколько чувствителен объект к этому, и является просто возможным следствием. И хотя слово «сломанный» на Гайе слишком расплывчатое, это сократит как возможную продолжительность жизни, так и количество полезных наблюдений в течение этой жизни, так что на самом деле это не самое неправильное слово для использования. Только что понял, что комментарий (уже в скобках, не меньше) на самом деле бесполезен независимо от правильности, поэтому я просто отредактирую его.
Изменение температуры становится «тепловым ударом», если оно создает внутреннее напряжение, достаточно большое, чтобы фактически разрушить структурную целостность. На Гайе эти темп. изменения были бы на порядки меньше, чем то, что произошло с телескопом во время строительства и запуска. Правильным термином был бы «термический стресс».