Возможно ли, чтобы одна сторона планеты была постоянно освещена солнцем, а другая — постоянно освещена луной, а освещенные солнцем/луной территории никогда не меняются?

Я пишу научно-фантастический и фэнтезийный роман, не буду вдаваться в подробности, но, по сути, действие происходит на фантастической планете, которая вращается вокруг Солнца и имеет Луну. Основная предпосылка (на которую я все равно надеюсь) заключается в том, что одна сторона планеты обращена исключительно к солнцу и находится в постоянном дневном времени, а другая сторона погружена во тьму, и только свет ее луны освещает ее. . Мне интересно, возможно ли с астрономической точки зрения, чтобы одна сторона планеты была постоянно освещена солнцем, а другая постоянно освещена луной?

Сначала я рассматривал луну, которую я почему-то раньше очень неправильно считал, не вращается вокруг своей оси, и один и тот же лик всегда был во мраке/освещенном. Теперь я, к счастью, знаю, что Луна вращается вокруг своей оси, но время, необходимое для обращения вокруг Земли, практически равно времени, которое требуется для вращения вокруг своей оси, при этом одна и та же сторона Луны всегда обращена к Земле. месяц. Если бы Луна не вращалась вокруг своей оси/вращалась с другой скоростью, разные части Луны были бы обращены к Земле в течение месяца.

Подводя итог, я надеюсь, что эта планета правдоподобна и определенно имеет следующие критерии:

1. Есть луна и солнце

2. Одно и то же лицо постоянно обращено к луне, а другое постоянно обращено к солнцу, поэтому одна и та же территория всегда освещена луной/солнцем, границы не меняются.

Пока эти два критерия в целом выполняются, я доволен любыми решениями/объяснениями того, как это может быть (если вообще) астрономически/физически правдоподобным.

Заранее спасибо!

редактировать: я сделал довольно большое изменение, но не хочу менять вопрос - по сути, чтобы увидеть, как мое временное решение (еще нужно поработать над ним) в процессе, комментарии верхнего ответа :)

Нет. Вам нужно серьезно переосмыслить свою геометрию, поскольку это не то, что на самом деле происходит или может произойти. Все, что находится на орбите, должно пройти весь путь вокруг планеты, поэтому оно может освещать обратную сторону планеты только в половине случаев. (И вы не можете удерживать что-либо на L1/L2 без активного контроля.) Единственный способ приблизиться к этому — иметь несколько лун, и даже в этом случае вы будете получать случайные темные периоды, когда все луны находятся на солнечная сторона планеты.

Ответы (2)

Иметь планету, привязанную к своему солнцу, легко и просто.

Наличие луны, которая всегда обращена к противоположной стороне планеты, требует, чтобы луна находилась во второй точке Лагранжа (L2). Это сложно по трем причинам:

Во-первых, точка L2 ужасно далеко. Примерно в 5 раз больше, чем расстояние до Луны Земли. Эту проблему можно решить, имея более тяжелую планету или более легкое солнце. Формула есть в википедии .

Во-вторых, затмения. Луна будет испытывать постоянное солнечное затмение. Если Луна находится слишком близко (например, так же близко, как Земля), это будет полное затмение, сопровождаемое полным лунным затмением, если смотреть с планеты. Если Луна находится дальше, она испытает кольцеобразное солнечное затмение с соответствующим затемнением. В узкой полосе промежуточных расстояний Луна испытает полное солнечное затмение в полдень на экваторе, но частичное во всем остальном, что соответствует кольцеобразному лунному затмению, если смотреть с планеты.

Наконец, точка L2 неустойчива. Если Луну подтолкнет (например, метеорит), она выйдет из этого положения и погрузится в хаос трех тел, вероятно, в конечном итоге оказавшись либо на более низкой планетарной, либо на более высокой солнечной орбите. Вещи могут некоторое время оставаться в точке L2, но по своей природе они туда не падают. Возможно, это намек на то, что действует какой-то другой фактор.

Большое спасибо за развернутый ответ! Я думал, и (я думаю) я придумал решение, которое менее сложное - сеттинг будет на настоящей луне, а не на планете, в точке L1. Я не могу прикреплять изображения, но вот схема (явно не в масштабе) того, что у меня получилось: drive.google.com/file/d/1LKlZJVfU2Wvdt9hmGDTFguJ0ypB8WjWs/… . Таким образом, луна освещена наполовину солнцем, наполовину светом, отраженным от газового гиганта, если не считать того, что я правильно понимаю, что света от газового гиганта будет достаточно только для создания правдоподобных сумерек :)
Как правило, я не очень хорошо разбираюсь в астрономии - буду признателен за любой комментарий о том, может ли потенциальное решение предыдущего комментария работать! Идея очень понравилась :)
@Guest Вы должны задать это как отдельный вопрос, чтобы вопрос и ответы можно было найти и легко найти, а не похоронить здесь в комментариях.
@MikeScott, конечно, большое спасибо!

Планета может всегда подставляться к звезде одной и той же стороной, это как раз и есть случай приливного запирания. Это происходит с нашей Луной, которая показывает нам всегда одно и то же лицо.

Также возможно, что луна всегда обращена к одной и той же стороне планеты, если луна и планета взаимно заперты.

Однако для того, чтобы две блокировки произошли одновременно, необходимо очень точное и маловероятное стечение обстоятельств: период обращения Луны вокруг планеты должен быть равен периоду обращения планеты вокруг Солнца.

В лучшем случае это произойдет с одной луной, а не с несколькими.

Как указал Новотный в комментариях, для любой комбинации Солнца, планеты и Луны, чтобы получить период обращения Луны, равный периоду обращения планеты, вам всегда потребуется радиус орбиты Луны больше, чем Холмовая сфера планеты.

"очень точное сочетание событий" - мне кажется, что это сочетание почти нереально.
@Александр, согласен с этим
Ах я вижу! Итак, теоретически, если бы у этой планеты была только одна луна, хотя это невероятно маловероятно, возможно ли, чтобы одна сторона планеты была обращена исключительно к солнцу, а другая — исключительно к луне?
Для любой комбинации Солнца, планеты и Луны, чтобы получить период обращения Луны, равный периоду обращения планеты, вам всегда потребуется радиус орбиты Луны больше, чем сфера холма планеты.
@notovny спасибо, добавил это в ответ
@notovny это звучит так, как будто это невозможно, но я не уверен и хотел уточнить - означает ли это, что луна будет находиться за пределами сферы холма планеты? Исходя из этого, я предполагаю, что это будет означать, что физически он не будет удерживаться планетой, поскольку он находится за пределами сферы холма, и, следовательно, вообще не может быть ее луной? У меня есть ощущение, что я мог понять это неправильно; астрономия не моя сильная сторона
Из любопытства, можете ли вы иметь планету, приливно привязанную к звезде, но большую планету (например, газовый гигант) относительно близко с тем же периодом обращения (поэтому она всегда в небе), обеспечивающую такое же постоянное тусклое освещение, как наша гипотетическая луна? Это чит, но он может соответствовать намерениям ОП, если не букве вопроса. Или что-то испортит эту идею?
@Guest Да, это не будет считаться луной. Сфера холма — это верхняя граница области, в которой орбиты вокруг планеты могут быть стабильными. Это всплыло в вопросе около года назад. worldbuilding.stackexchange.com/questions/175057/… , Как упоминалось в статье в Википедии, типичные оценки фактической орбитальной стабильности колеблются от 1/2 до 1/3 радиуса сферы Хилла.
@DWKraus привет! На самом деле я думал и придумал что-то довольно похожее, с газовым гигантом и солнцем, и теперь это будет установлено на луне в точке L1. Объяснил это более подробно под ответом диспейера :)