Может ли одна или несколько лун тянуть море вокруг моей планеты?

ДАДЖБ

Может ли одна или несколько лун тянуть море вокруг моей планеты?

Я строю мир, который на 50% покрыт морем. Примерно на полгода море покрывает одно полушарие; для другой половины он перемещается в другое полушарие, оставляя первое сухое морское дно, пока моря не вернутся снова в следующем году. Мое рабочее предположение состоит в том, что море тянется вокруг планеты под действием гравитационного притяжения ее лун(ы).

Мой главный вопрос заключается в том, насколько большой и/или близкой должна быть Луна, чтобы вызвать такое огромное приливное смещение, и какая у нее будет орбита?

Если одиночная луна сама по себе не может иметь такой эффект, мог ли бы он быть достигнут, если бы существовали вторичные луны и/или другие гравитационные силы, воздействующие на моря либо непосредственно, либо посредством их воздействия на орбиту первичной луны?

Вся помощь принята с благодарностью!

Сецеспит

Добро пожаловать в World Building! Если у вас есть время, посетите экскурсию и посетите справочный центр , чтобы узнать больше о сайте. Веселиться!

Молот

Пожалуйста, посмотрите на это изображение и подумайте еще раз. Пожалуйста, прочитайте больше о том, как работают приливы, потому что похоже, что у вас будет два водоема, а не один, который вы хотите иметь.

ДАДЖБ

Спасибо, @Молот. Я, конечно, мог бы включить два водоема, если бы это достигло требуемого эффекта. Единственным важным фактором для сюжета является то, что море присутствует только полгода, а в остальное время полностью исчезает. Строго говоря, это вообще не обязательно должен быть приливный эффект. Количество лун и количество водоемов случайны. Я пытаюсь работать в обратном направлении, чтобы увидеть, как на самом деле может произойти эффект.

Двенадцатый

Вы хотите, чтобы это было вечным (IE, стабильным в течение миллионов лет) или более коротким событием? Если вы хотите, чтобы это повлияло на эволюцию существ на планете, вам понадобится что-то долгосрочное (и я не думаю, что это произойдет с лунами). Однако, если вы ищете историю, чтобы найти планету, на которой это происходит, могут быть некоторые процессы, которые функционально дадут этот эффект на несколько сотен лет, прежде чем двигаться к чему-то более стабильному.

ДАДЖБ

@Twelfth Это стабильно. Мир населен несколькими доиндустриальными (квазисредневековыми) расами, так что это был статус-кво достаточно долго, чтобы человеческая жизнь развивалась и развивалась.

Л.Датч

Боюсь, луна не может достичь того, о чем вы просите. Заметные приливы требуют заметной глубины воды, и несколько метров экскурсий на средней глубине в несколько километров не оставляют поверхность сухой.

Если бы Луна была так близко, чтобы притянуть больше водоемов, возникающие в результате приливные силы быстро отдалили бы ее далеко от планеты, уменьшая приливы.

Вы можете добиться чего-то похожего на то, что вы спрашиваете, если ваша планета имеет ось вращения на 90 градусов по отношению к плоскости орбиты (так что она альтернативно имеет более одного локального года 1 полушарие полностью освещено, а одно полностью темно).

Темное полушарие может быть покрыто твердой водой, в то время как светлая сторона может иметь жидкую воду благодаря более высоким температурам.

ДАДЖБ

Интересно. Я не думал о наклоне оси. Спасибо! Это поднимает другие вопросы, с которыми мне придется бороться, но это хорошее начало. Спасибо еще раз.

корсика

Итак, северный полюс сейчас смотрит на Солнце, а через шесть месяцев на Солнце смотрит южный полюс?

великий

Что, если поверхность тонкая/пористая, а под ней находится огромный водоносный горизонт? Тогда небольшое изменение в «глубоком» океане все еще может дать вам сушу во время отлива.

ДАДЖБ

@thegreatemu Как ни странно, мой первый план состоял в том, чтобы моря периодически стекали. Впоследствии я начал относиться к объяснению луны и приливов как к более реалистичному. Судя по ответам здесь, мне, возможно, придется вернуться к плану А!

Бинарный беспокойный

Луна вызывает наши приливы, но не так, как думает большинство людей.

Мой ответ ниже опровергается этим удивительно подробным постом, который объясняет , как именно действуют приливные силы, и развенчивает мою древнюю и заветную веру в то, как на самом деле работали приливы.

Приливной выпуклости нет

Теперь изо дня в день Луна почти не движется (луне требуется чуть менее 28 дней, чтобы совершить оборот вокруг Земли).

Так как же получается, что Луна, которая ежедневно движется очень медленно, может заставлять моря дважды в день перемещаться на огромную величину?

Ответ - нет.

Я бесполезен в рисовании, но представьте себе землю как большой мяч (футбольный мяч), а луну как мячик для пинг-понга.

Держите «луну» подальше от «земли», теперь держите луну на месте, но медленно вращайте землю вокруг своей оси (имитируя вращение, которое дает нам наш день).
Луна не движется, гравитация луны притягивает к себе море, вызывая «приливную выпуклость», на другой стороне, противоположной луне, есть соответствующая выпуклость, а слева и справа выпуклости нет.

Когда Земля вращается, Луна остается там, где она есть (для наглядности не обращайте внимания на то небольшое расстояние, на которое она фактически перемещается), поэтому выпуклость также остается на месте, одна обращена к Луне, а другая — от нее.

Теперь представьте эту выпуклость, поверните Землю «на один день», каждая часть Земли будет двигаться в выпуклость, обращенную к Луне, затем из нее, в область без выпуклости, прежде чем двигаться в выпуклость, противоположную Луне (примерно 12 часов). позже), затем, когда приближается 24-й час, он возвращается в приливную выпуклость, обращенную к Луне.

Таким образом, приливы и отливы — это иллюзия, как и «восход солнца» и «заход солнца», когда солнце не движется, земля вращается, и кажется, что солнце движется. Опять же, с приливами, «прилив» не движется внутрь или наружу, земля вращается под приливной выпуклостью, создавая видимость движения моря, когда это пляж движется под морем.

Много хороших объяснений и хороших иллюстраций здесь

Очевидно, я использую здесь приблизительные значения, частота приливов составляет около 13 часов (я думаю), а не 12, но это иллюстрирует общий эффект.

Так что «луны» не будут тянуть ваши океаны в разные стороны, и не так уж долго.

Наша приливная выпуклость действительно движется, но движется очень медленно

Я не могу представить, как вы могли бы объяснить такое перемещение всего океана приливной динамикой, извините.

ДАДЖБ

Очень полезно - спасибо. Я добавил эту ссылку в закладки для дальнейшего использования, но начинает казаться, что мне придется отказаться от астрофизического объяснения и вернуться к старой доброй магии! :-)

великий

Если бы Луна была почти, но не совсем, на геостационарной орбите, нельзя ли было бы таким образом получить почти годичные циклы приливов? Конечно, наша луна не выжила бы на геосинхронной орбите из-за приливных нагрузок, но, может быть, луна, сделанная из твердого вольфрама, смогла бы?

Бинарный беспокойный

Я не эксперт по орбитальной динамике, но я не думаю, что такая луна была бы осуществима.

Ильмари Каронен

На самом деле все сложнее, и приливной выпуклости не существует. Что на самом деле происходит, так это сложная картина периодических колебаний в океане, сформированная его топографией, которые возбуждаются периодически меняющейся приливной силой от Луны (и, в меньшей степени, от Солнца). Это очень похоже на то, как, скажем, кофе выплескивается в чашку, когда вы ее несете, движимое периодическими шагающими движениями вашего тела.

Бинарный беспокойный

@IlmariKaronen: нет такой вещи, как приливная выпуклость Ух ты , у меня только что ковер вытащили из-под меня о_О! Спасибо за поправку Ильмари!

Майк Николс

Нынешняя дискуссия, кажется, соглашается с тем, что луна не может быть достаточно массивной или достаточно близкой к планете, чтобы вызывать приливные силы, которые вам нужны. Однако что, если вместо этого мы сделаем интересующую вас планету Луной и поместим ее на близкую орбиту вокруг большого газового гиганта. Это может дать нам большие приливы, необходимые для осушения мелкого моря. Однако есть несколько проблем. Предположительно, нам нужны дни нормальной длины и гораздо более длительный период в году, в течение которого меняются приливы. Если наша Луна вращается вокруг газового гиганта быстро и близко, скажем, раз в 24 часа, то у нас может быть довольно нормальный цикл дня и ночи. Теперь, если наша луна почти полностью связана с газовым гигантом, но не полностью, тогда приливы могут измениться только в течение многих дней. Другими словами, если представить, что за каждый оборот, который Луна совершает вокруг газового гиганта, она делает 1 оборот. 01 полный оборот, то сторона планеты, обращенная к газовому гиганту, постепенно изменится в течение 100 дней. Поскольку есть две приливные выпуклости, одна обращена к газовому гиганту, а другая — в сторону, моря будут приливы и отливы два раза в год. Вы можете настроить соотношение вращения и орбиты так, как хотите, чтобы получить годы желаемой длины.

Таким образом, у нас есть нормальные дневные и ночные циклы и большие приливы, которые меняются в гораздо более длительном масштабе времени. Остается только вопрос, является ли эта система осуществимой и стабильной. Если мы поместим нашу Луну на ретроградную орбиту вместо прямой, то есть она будет вращаться в направлении, противоположном вращению газового гиганта, то это может объяснить многие из этих характеристик. Спутники на ретроградных орбитах испытывают приливное замедлениечто заставит орбиту нашей Луны постепенно замедляться и распадаться, приближая ее к газовому гиганту. Приливное замедление также уменьшит скорость вращения нашей Луны, что объясняет, почему она почти заблокирована приливом. Одна проблема с этой системой заключается в том, что она не очень стабильна. В течение относительно короткого периода времени (в космическом смысле, мы все еще говорим о тысячах или миллионах лет) Луна станет приливно-приливной связью с газовым гигантом, и приливы перестанут двигаться. Кроме того, из-за продолжающегося распада его орбиты он пройдет достаточно близко к газовому гиганту, что его атмосфера и океаны будут лишены, прежде чем он в конечном итоге распадется и обрушится на газового гиганта дождем. Но у вас, вероятно, есть еще несколько миллионов лет для работы. Потенциально вы могли бы использовать эти особенности в своей истории,

ДАДЖБ

Интересные мысли. Общества в этом мире все еще доиндустриальные, почти средневековые, так что я не уверен, что они вообще осознают, что годы становятся длиннее — если, конечно, годы резко не удлиняются в течение одного или двух поколений. Есть над чем подумать, спасибо.

Сларти

К сожалению, я согласен с другими мнениями, высказанными здесь. Луны не были бы способны на это, по крайней мере, не так, как, как я полагаю, вы намереваетесь. Если бы у Луны была достаточная масса, чтобы иметь достаточное гравитационное притяжение, чтобы сместить всю Землю, как океан воды, на другую сторону планеты, тогда Луна была бы слишком близко к планете и была бы разрушена приливными силами. Кроме того, если бы для обращения вокруг планеты потребовался целый год, это было бы слишком далеко, чтобы выдержать такую ​​силу.

Альтернативой может быть вода на планете, вращающейся относительно близко к звезде, поскольку это просто увеличенная версия примера с планетой-луной. Было бы также разумно, если бы планета вращалась очень медленно, так как она могла бы страдать от приливного сопротивления и приближаться к приливному запиранию, но даже тогда океан размером с Землю, я думаю, был бы слишком доверчивым. К сожалению, непосредственная близость планеты к звезде предполагает наличие большого количества тепла, которое не годится для океана.

пользователь17905

Я не уверен, насколько это реально, но вы могли бы черпать вдохновение из Rocheworld , серии книг и титульной планетарной системы.

В этой системе есть 2 планеты, расположенные очень близко друг к другу (iirc, расстояние в 3 мили). Это приводит к тому, что две планеты имеют форму слезы, как видно на обложке книги:

покрытие

Из-за этого одна из планет постоянно покрыта океаном, но в определенные моменты обращения планеты море отбрасывается на другую сторону. Это довольно жестокое событие, заставляющее живущих там существ укрываться или переждать огромную волну на вершине. Однако другая планета представляет собой бесплодную и безлюдную пустыню, которая, кажется, именно то, что вам нужно.

Минусы этого:

  • очень жестоко, так что это, вероятно, не то, что вы хотите
  • "луна" - планета равного размера
  • скорее всего не совсем осуществимо, но ИМХО недоверие можно приостановить

Плюсы:

  • Бесплодная, сухая пустыня и невероятно глубокое море (не помню сразу, но я бы сказал около 100 миль? или намного больше, не уверен)
  • На планете, покрытой океаном, возможна жизнь, а на пустынной можно увидеть некоторые растения.
  • Я думаю, период обращения планеты может быть установлен вами, поэтому у вас может быть либо постоянно меняющееся море (каждый месяц или пару месяцев), регулярно меняющийся океан (каждые пару лет), либо один раз в столетие или поколение.

ДАДЖБ

Вторая планета - в отличие от луны - конечно возможна (т.е. не повлияет на историю). Вы правы, однако, жестокость изменений не сработала бы для истории. Из ответов, которые я вижу здесь, я думаю, что мне, возможно, придется построить более фантастическое (а не научное) объяснение. К счастью, это фэнтезийная история, а не научная фантастика, но в идеале я бы предпочел что-то основанное на реальной физике. Здесь есть над чем подумать.

Крис

Гравитационные силы, которые были бы такими сильными, не просто двигали бы воду, они немедленно разорвали бы планету на части.

Если бы ваше море было глубиной всего в несколько метров, вы могли бы представить себе сильные глобальные ветровые системы, которые перемещают воду, но настоящие глубокие океаны, такие как на Земле, не могут перемещаться таким образом в реалистичной манере.

Как говорит Л. Датч, вы можете использовать воду, которая превращается в лед, или, в качестве альтернативы, всю воду испарить на горячей стороне планеты и пролить дождем на холодную сторону.

Шервуд Ботсфорд

Хм.

Несколько хороших ответов здесь. Но примерьте это на размер:

Поместите массу размером с Луну сразу за синхронной орбитой - около 40 000 км. Это примерно 1/7 расстояния, которое сейчас есть. Приливные силы растут вместе с обратным кубом, поэтому приливы будут в 350 раз сильнее. Это соответствует высоте прилива от 600 м до километра.

Это также согнуло бы кору планеты. Так что нужна более жесткая корочка. Это старая планета, или она образовалась из меньшего количества радиоактивных веществ, чтобы ядро ​​оставалось горячим. так что тектоника плит - это действительно толстые плиты.

Старая планета, меньше орогенеза (горообразования) и больше эрозии. Теперь ваша планета достаточно низка, чтобы приливы могли захлестнуть все.

Вы можете настроить период как угодно: идеальная синхронная орбита дает вам стоячие приливные выпуклости с обеих сторон. 1% медленнее или быстрее дает вам 2 прилива за 100 дней.

Примечание: я думаю, было бы интереснее, если бы приливы не покрывали все. Подумайте о течениях 600-метровой выпуклости воды, кружащейся вокруг Аппалачей или проходящей через низменности Европы.

Заметьте также: при годовом цикле дно океана успело бы высохнуть? Дно океанов будет состоять из озер и болот.

Примечание: погуглите Washington Channeled Scablands, чтобы узнать о последствиях действительно очень больших наводнений.

ДАДЖБ

Спасибо за ссылку на Channeled Scablands. Это может быть очень полезно! Что касается морей, не покрывающих все, то будет несколько островов, которые останутся над уровнем моря, но не будет крупных континентальных массивов суши.

Шервуд Ботсфорд

Выплескивание океанов приведет к значительной эрозии. А как насчет кораллового аналога существа, которое переносит длительные периоды засухи (закрывает крышку), но растет и питается фильтром, когда покрыто водой. Это решает проблему эрозии. Вы получаете сложную обратную связь: кораллы блокируют часть канала, вода переливается через край, позволяя кораллам расти в другом месте. Риф ломается, и происходит яростная эрозия.

Ромелл Т.Дж.

Да, в зависимости от их размера и размера вашей планеты. Поскольку Луна оказывает гравитационное притяжение друг на друга, они могут вызвать катастрофическое столкновение друг с другом. Тем не менее, это может стать классным сюжетом побега. Что же касается движения моря, то да, если эрозия, происходящая в течение тысячелетий, привела к тому, что определенные участки земли подверглись эрозии и заполнились в определенное время года, когда луны находятся в определенных положениях. Поэтому тянут за собой воду.

Фрэнсис Кэгни

Ваша идея невозможна. Выпуклость, обращенная к Луне и противостоящая ей, в то время как Земля вращается под выпуклостью, является хорошим описанием.

Выступ составляет около 0,2 м. Что приводит к очевидному вопросу: как могут быть приливы от 8 до 20 м при выпуклости всего 0,2 м? Ответ заключается в том, что выпуклость выглядит как всплеск воды с импульсом. Когда нагон достигает мелководья, он замедляется и увеличивается в высоту, а также неравномерно заполняет приливный бассейн в результате гидродинамики над топографией дна океана.

Вы не можете просто замедлить свою ротацию до 1 года BTW, потому что тогда всплеск будет иметь меньший импульс и меньшую заполняющую способность.

Вы можете осушить, а затем затопить цунами, но вы не можете нарушить естественный уровень моря в долгосрочной перспективе. Вы можете только подтолкнуть его и позволить всему случиться.

Посмотрите фильм «Интерстеллар», где у них был мир, полностью покрытый водой, с вращающейся планетой, никогда не прерываемой 300-метровым цунами, притянутым черной дырой.