Температура и климат «под» газовым гигантом на приливно-запертой луне

Я приступил к трудоемкому (но веселому!) процессу создания другого мира.

Известные ограничения включают:

  • Обитаемая, (супер-)размером с Землю, приливно-запертая луна до газового гиганта; великан там, где он виден, достаточно велик в небе, чтобы представлять собой довольно впечатляющее зрелище;
  • Вся суша образует единый суперконтинент, точный размер которого еще предстоит определить;
  • «Продолжительность дня» на Луне (т.е. период ее обращения относительно газового гиганта) составляет около 40 часов; продолжительность года в настоящее время не определена;
  • Мы можем предположить умеренный осевой наклон газового гиганта (20 с лишним градусов), а луна может вращаться вокруг экваториальной плоскости гиганта или любой подобной плоскости, которая создаст «некоторый наклон» по отношению к солнцу. Собственный осевой наклон Луны на данный момент не определен, но, вероятно, невелик; во всяком случае, дело в том, что какое-то подобие времен года должно иметь место;
  • Климат Луны и точная география все еще в воздухе, так как я хотел бы сначала убрать с дороги астрономию;
  • Низкая вулканическая активность на Луне. В конце концов, это должно быть хорошее место для жизни (и мы также можем игнорировать любое излучение газового гиганта, за исключением впечатляющих полярных сияний);
  • Другие «фиксированные», но, по-видимому, менее важные детали: звезда является «голубым отставшим» в силу того, что я хочу, чтобы она была синей (NB: это, вероятно, совершенно бессмысленно, игнорируйте это); у гиганта могут быть и другие спутники, так что их могут изредка видеть жители нашей главной луны.

Я пока не вычислил, насколько сильно Луна будет освещена солнцем, потому что у меня есть более насущный вопрос: какова будет температура «под» стороной газового гиганта (место, где гигант будет виден 90°). в небе) быть там, где находится приливная выпуклость, игнорируя собственный климат Луны? Будет ли он стремиться к горячему или к холодному? Можно найти противоречивую информацию об этом, так как этот ответ предполагает наличие в этом месте большого замерзающего (или замерзшего) океана; этот ответ , игнорируя полюса, предполагает, что область «нижнего гиганта» может быть горячей, а гигант может быть «горячим». Это зависит от гиганта? Имеет ли это вообще какое-то значение, или можно идти с чем угодно?Я, безусловно, был бы признателен за конкретную информацию по этому конкретному вопросу, поскольку мне не удалось найти прочную логическую линию рассуждений, которой можно было бы следовать по этому вопросу.

Я лично скорее за то, чтобы сторона «в сторону» гиганта (или «под», если вы на Луне) была горячей, а не холодной, но меня бы раздражало просто предположить это без четкого понимания того, как и почему это было бы (и возможно ли это вообще).

Для меня важно быть «основанным на науке» (волшебникам вход воспрещен), но я всегда отбрасывал сверхсложные мелочи в пользу «правдоподобного» решения, которое соответствует имеющейся концепции. Другими словами, не беспокойтесь о математике, размере Солнца и расстоянии, или времени, необходимом для формирования Луны, по сравнению с продолжительностью жизни Солнца.

NB: также весьма вероятно, что некоторые из предположений, которые я сделал ранее в этом посте, неверны; в конце концов, я только со вчерашнего дня читаю о приливных замках. Если это так, исправления будут очень признательны.

"приливно-запертый" ""длина дня" на Луне составляет около 40 часов" здесь непосредственная проблема с терминологией, на теле, заблокированном приливом, дня как такового нет, я понимаю, что он вращается вокруг газового гиганта, а не звезды, поэтому я предполагаю вы имеете в виду период, когда он не находится в тени этого газового гиганта (когда солнце не затмевается планетой, вокруг которой оно вращается)? Я понятия не имею, какой термин для этого следует использовать, но вы, возможно, захотите уточнить этот момент, чтобы избежать недоразумений.
Поэтому я взял "день" в кавычки. Я хорошо знаю, что на «запертой» луне продолжительность «дня» равна периоду ее обращения вокруг газового гиганта (как объяснено в этом ответе , например). Я посчитал вывод очевидным, но внесу поправку в вопрос для ясности.
Пелинора ошибается в том, что у Луны нет дня. День — это период между последовательными восходами звезд, или между последовательными закатами звезд, или между последовательными полуночами и т. д. Если период обращения Луны составляет 40 часов, в любом месте на поверхности Луны будет дневной свет, за которым следует ночная тьма, длящаяся в общей сложности 40 часов. Конечно, разные места на Луне будут освещены днем, а другие — ночью.

Ответы (2)

Я думаю, что ответ AtmosphericPrisonEscape может в некоторых отношениях ввести в заблуждение, как говорят мои комментарии. Например, в нашей Солнечной системе много спутников газовых гигантов, запертых приливом, но только Ио представляет собой вулканический ад.

Было много других вопросов о возможных обитаемых лунах газовых гигантов размером с Землю.

Я ответил на ряд этих вопросов.

Вот ссылка на предыдущий вопрос, и мой ответ на этот вопрос включает ссылку на вопрос и ответ, в котором есть ссылки на предыдущие вопросы и ответы.

Каковы дневные и ночные колебания луны, вращающейся вокруг планеты размером с Юпитер? 1

В статье Рене Хеллера и Роя Барнса «Астробиология» «Обитаемость экзолуны ограничена освещением и приливным нагревом», январь 2013 г., обсуждаются факторы, влияющие на обитаемость экзолуны.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3549631/ 2

Спасибо за пояснение про луны, я не знал об этом.
Спасибо. Одна вещь, которую я вижу из нескольких источников, заключается в том, что Луна, вероятно, вращается вокруг экватора гиганта, следовательно, область на Луне, которая попадает «под» гигантом, будет на экваторе Луны, верно? Если это так, и учитывая «относительно земной» наклон оси, не было бы логичным, если область «под» гигантом стремится к теплу, а не к холоду?
@Люмос. Диаметр Луны, вероятно, составляет несколько тысяч килограммов или миль, а расстояние от планеты, возможно, в сто раз больше. Таким образом, экватор Луны вряд ли будет более горячим из-за того, что он немного ближе к любому инфракрасному излучению, излучаемому планетой. Осевой наклон Луны по сравнению со звездой будет таким же, как осевой наклон планеты, который, в свою очередь, может составлять от 0 до 90 градусов. Часть Луны, где звезда находится над головой, будет горячей по той же причине, что и подсолнечная точка на Земле, угол наклона лучей звезды.
@MAGolding: Ура. Итак, если я правильно понимаю, местность, "ближайшая" к газовому гиганту, подлежит определению штатными средствами и никак не будет сильно зависеть от присутствия газового гиганта.
@Lumos Луна, вероятно, будет слегка деформирована приливами. Раньше существовала теория, что Луна была деформирована, и высокая сторона была обращена к Земле, а дальняя сторона была ниже и могла иметь атмосферу. Но теперь известно, что чуть более низкая сторона обращена к Земле. Вполне возможно, что ваша луна может быть на несколько миль длиннее в направлении, обращенном к планете и от нее, чем сторона, обращенная под прямым углом к ​​планете, но если луна достаточно велика, чтобы на ней можно было обитать, это будет очень незначительно. деформация.

Ну, если вы хотите сначала избавиться от астрономии, есть более серьезные проблемы, чем если на вашей Луне жарко или холодно, или какого цвета газовый гигант:

Обитаемая, (супер-)размером с Землю, приливно-запертая луна до газового гиганта; великан там, где он виден, достаточно велик в небе, чтобы представлять собой довольно впечатляющее зрелище;

Это возможно.

Вся суша образует единый суперконтинент, точный размер которого еще предстоит определить;

Ваша планета будет иметь повышенную вулканическую активность, и если есть жидкая вода, тектоника плит должна быть возможна.

«Продолжительность дня» на Луне (т.е. период ее обращения относительно газового гиганта) составляет около 40 часов; продолжительность года в настоящее время не определена;

Года нет. Планета, заблокированная приливом, должна иметь вектор орбитального вращения, параллельный ее вектору орбитального вращения. Таким образом, на вашей планете существуют только дни. Конечно, инсоляция, которую он получает, будет меняться вместе с параметрами газового гиганта.

Мы можем предположить умеренный осевой наклон газового гиганта (20 с лишним градусов), а луна может вращаться вокруг экваториальной плоскости гиганта или любой подобной плоскости, которая создаст «некоторый наклон» по отношению к солнцу. Собственный осевой наклон Луны на данный момент не определен, но, вероятно, невелик; во всяком случае, дело в том, что какое-то подобие времен года должно иметь место;

Что ж, приливная выпуклость от вращения газового гиганта заставит орбитальное вращение луны быть параллельным вращению газового гиганта (или, другими словами, уменьшит его орбитальное наклонение до 0 относительно экваториальной плоскости газового гиганта). Таким образом, в конце у вас должны быть все три вектора, параллельные друг другу, вращение Луны, угловой момент орбиты Луны и вращение газового гиганта.

Низкая вулканическая активность на Луне. В конце концов, это должно быть хорошее место для жизни (и мы также можем игнорировать любое излучение газового гиганта, за исключением впечатляющих полярных сияний);

Думаю, все в порядке. Если вы проверите спутники Сатурна , вы увидите, что спутники в пределах 20 планетарных радиусов легко запираются приливами (наша луна находится даже в 60 планетарных радиусах от своего хозяина). История с Ио на самом деле заключается в том, что Лапласов резонанс с другими галилеевыми спутниками накачивает эксцентриситет на его орбиту , что поддерживает его внутреннее тепловыделение с высокой скоростью.

Другие «фиксированные», но, по-видимому, менее важные детали: звезда является «голубым отставшим» в силу того, что я хочу, чтобы она была синей; у гиганта могут быть и другие спутники, так что их могут изредка видеть жители нашей главной луны.

Синий отставший? Вы это посмотрели? В настоящее время наиболее убедительным механизмом образования голубых отставших является переполнение полости Роша в двойной системе с близким столкновением в результате высокой плотности звезд в шаровых скоплениях. Нет подходящей среды для поддержания стабильных планетарных орбит. Не говоря уже о том, что продолжительность жизни синего отставшего резко сокращается после того, как он стал синим, поэтому, вероятно, недостаточно времени для развития сложной жизни.

А будет ли она горячей или холодной — это параметр, зависящий от расстояния газового гиганта до звезды, светимости звезды, наклона орбиты лун вокруг газового гиганта и атмосферы луны. Но вы, вероятно, можете вычислить простую равновесную температуру для своего газового гиганта. Тогда равновесная температура Луны будет равной температуре газового гиганта плюс минус некоторое суточное изменение, определяемое атмосферой, где изменение будет равно нулю для очень плотной атмосферы. Таким образом, вы можете построить что-то наполовину правдоподобное.

Спасибо за ответ! Могу я обратиться к некоторым пунктам для уточнения? Комментарии слишком короткие, поэтому я боюсь, что их придется разбить на разделы. "> Вы хотите быть привязанным к газовому гиганту? Ну..." Интересно. У меня сложилось впечатление, что приливная блокировка вызывает некоторую вулканическую активность, не обязательно такую ​​сильную, как на Ио. Я не против ограниченной вулканической активности на Луне, но, в конечном счете, это то, что я не боюсь замести под ковер, если придется. Тем не менее, звучит так, будто прочтение о вулканах не помешает.
"> Года нет." Возможно, я неправильно использовал этот термин в отношении луны, вращающейся вокруг планеты. Под «годом» я подразумевал период обращения Луны вокруг Солнца, то есть то, что «год» означает в контексте Земли. Вы хотите сказать, что я неправильно употребил это слово или что по какой-то необъяснимой причине на Луну не повлияло бы движение ее родителя вокруг Солнца? (Или что-то еще, что я пропустил?) В том же абзаце вы также говорите, что «вектор орбитального вращения планеты должен быть параллелен ее вектору орбитального вращения» , и похоже, что для одного из них был предназначен другой вектор. :)
"> Голубой отставший? Ты хоть это искал?" Справедливости ради, честным ответом здесь будет НЕТ! Определенно не до уровня, который я слышал о «лопасти Роша» или ее переполнении. Я просто хотел голубую звезду. Поверхностное исследование, которое я провел, показало, что пригодные для жизни планеты вокруг голубых звезд будут иметь слишком длинный период обращения, и я хотел бы, чтобы у моей луны был «год» (период обращения вокруг Солнца) относительно близкий к нашему. Синие отставшие казались хорошим предлогом для этого. Синяя звезда имеет для меня особое значение (хотя в остальном это неважно).
@Lumos, как вы думаете, чем «голубые отставшие» отличаются от обычных голубых звезд с точки зрения яркости?
На самом деле AtomosphericPrisonEscape ошибается в том, что заблокированная приливом луна газового гиганта является вулканическим адом, как Ио, потому что существует около 100 других заблокированных приливом лун газовых гигантов, которые не являются вулканическими адами, такими как Ио. Это зависит от массы газовой планеты-гиганта, расстояния до орбиты Луны и т. д.
На самом деле AtomosphericPrisonEscape ошибается в том, что заблокированная приливом луна газового гиганта не имеет года. Год луны будет годом планеты, периодом обращения палнета вокруг звезды. И если он имеет в виду, что на Луне не будет времен года, это зависит от осевого наклона планеты-гиганта, поскольку Луна будет вращаться вокруг экватора планеты-гиганта и иметь такой же осевой наклон, что и планета-гигант.
@MAGolding: Год: Вот что я написал. Приливная блокировка с этим вы правы. Я проверял, и на самом деле это резонанс Лапласа, который удерживает Ио эксцентричной и, таким образом, чрезвычайно приливно-активной.
@Alexander: По какой-то неизвестной причине я действовал, полагая, что синие отставшие не обязательно должны быть такими же яркими (или большими), как «настоящие» голубые звезды, поскольку думал, что у вас может быть разумно синий отставший с характеристиками Звезда F-класса со светимостью, например, 5 L☉. Однако я, кажется, совершенно неправильно понял, что такое синие отставшие...
Температура и климат «под» газовым гигантом на приливно-запертой луне
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v