¿Cómo puedo hacer que una luna habitable de un gigante gaseoso se enfríe una vez que está a la sombra del planeta?

Actualmente estoy revisando en profundidad una historia que se desarrolla en gran medida en una luna habitable pero no exactamente hospitalaria de un gigante gaseoso que orbita en el borde exterior (o justo más allá) de la zona habitable alrededor de una estrella similar al Sol. Debo señalar que la luna no es habitable de forma natural: fue terraformada en un pasado distante y su ecosistema es de ingeniería muy simple.

Para los propósitos de la trama, necesito que la luna soporte la vida humana sin ayuda, pero se enfría mucho muy rápido cuando pasa a la sombra del gigante gaseoso e idealmente permanece así durante uno o dos días según los estándares de la Tierra. Traté de investigar qué factores podrían permitir que esto suceda: la distancia al primario, el diámetro del primario, la inclinación, la densidad atmosférica, el tamaño de la luna, la cobertura del océano, las capas de nubes, etc., pero no he podido encontrar un respuesta coherente.

¿Cómo puedo diseñar esta luna para que sea habitable pero se enfríe lo suficientemente rápido como para representar una amenaza significativa para la vida humana cada vez que entre en la sombra de la primaria?

Se supone que hay poca inclinación, por lo que los eclipses son eventos bastante regulares.

¿Con qué frecuencia quieres que ocurran los eclipses?
Tal vez una vez a la semana según lo medido en la Tierra, pero honestamente podría aceptar entre una vez cada pocos días y una vez al mes (según lo medido en la Tierra) siempre que el escenario funcione. Sé que es una respuesta vaga, pero es algo sobre lo que puedo escribir mientras el eclipse helado funcione.

Respuestas (4)

Solo el clima a corto plazo es extremo, no la inercia térmica general en las rocas y los océanos, pero eso es lo que molesta a la gente; por ejemplo, terrible clima frío.

En la Tierra, piense en las tormentas de nieve con efecto de lago en el lago Michigan, por ejemplo. La gente inicialmente puede anticipar una "noche fresca" cayendo tanto como tenemos previsiones en los ejemplos terrenales. Por lo tanto, no están preparados cuando una cadena de eventos hace que un frente ártico se mueva junto con el clima que destruye la infraestructura en el límite del frente. Tenemos tormentas de hielo aquí en Texas, por ejemplo.

Por lo tanto, observe la complejidad y el caos del clima , no solo la modesta disminución promedio de la temperatura. Tener la noche en ambos lados puede estropear los ciclos normales de transporte de calor en el aire.

También hay efectos para cambiar la temperatura por otros efectos. Los Ángeles puede tener clima de traje de baño en Navidad, debido al cambio de presión del aire proveniente de las montañas. No puedo pensar en qué podría causar lo contrario, pero piense en las reacciones en cadena y el cambio de fase.

Dado que lo más probable es que la luna esté bloqueada por mareas, en realidad hay múltiples factores en juego.

El lado que mira al gigante gaseoso será el "polo de calor", que recibirá mucha energía entrante del gigante gaseoso en forma de radiación infrarroja. el lado de espaldas será el polo frío, e irradiará energía al espacio cuando esté de espaldas al sol.

Si hay un campo de radiación a través del cual pasa la luna, habrá un "polo de radiación" a 90 grados del polo caliente, mirando en la dirección de la órbita, y un "polo protegido" a 90 grados opuesto al polo caliente en la dirección posterior. .

El mapeo de ecosistemas se puede considerar como pintar anillos en la luna, con un conjunto que va del polo caliente al polo frío, y un conjunto que va del polo de radiación al polo protegido. La luna tendrá una especie de patrón de tablero de ajedrez donde se cruzan las distintas bandas.

Si el planeta padre está en el borde exterior de la zona habitable de la estrella, entonces, cuando la luna pase detrás del planeta, es posible que la temperatura baje a niveles que amenazan la vida. Solo tiene que ver qué tan frío puede llegar a estar en Marte, que puede caer a -73 ° C Fuente , lo que sin duda es una amenaza para la vida. Si bien esta es en gran parte la función de la delgada atmósfera de Marte, una atmósfera algo más delgada que la de la Tierra pero que permite que los humanos vivan aún produciría noches frías / eclipses potencialmente mortales.

El período orbital de la luna no debería ser un problema. Las órbitas de las lunas galileanas de Júpiter van desde horas (para Io) hasta 7 días para Ganímedes. Así que puedes poner tu luna a cualquier distancia que te dé el período "correcto" de "noche".

Probablemente habrá algo de calentamiento debido a la interacción con el campo magnético del planeta (mira las lunas de Júpiter nuevamente para ver ejemplos aquí), pero puedes decir fácilmente que esto no es suficiente para mantener la luna lo suficientemente caliente.

Sombra del anillo

Considere un gigante gaseoso como Saturno:

Saturno

Pero pégalo de costado como Urano . Ahora los anillos "extenderán" el eclipse, bloqueando una mayor parte de la luz (la luna orbitará en el mismo plano que la órbita del gigante gaseoso, y no su rotación).

Esto te da un eclipse más largo con un planeta del mismo tamaño, aumentando el enfriamiento y dándote temperaturas más bajas.

Es extremadamente improbable que esta situación se forme de forma natural, pero dado que está terraformada, se puede decir que también hicieron un ajuste de órbita.