¿Cuál de las siguientes situaciones lunares sería mejor?

Bien, imagina que hay un planeta similar a la Tierra, con las siguientes condiciones:

  1. Está más lejos de su sol que la Tierra del Sol (no mucho, pero lo suficiente para que el clima sea un poco más frío que la Tierra).
  2. Es más o menos del mismo tamaño que la Tierra (misma proporción de tierra y agua también).
  3. Como está más lejos de su sol, lleva más tiempo completar una órbita que la Tierra (por ejemplo, 400 días terrestres, en lugar de 365).

Dadas esas condiciones, me gustaría saber cuál de los siguientes sería más estable para que este planeta similar a la Tierra tenga un ciclo de día/noche y luna similar al de la Tierra:

  • Una luna que es del mismo tamaño que la luna de la Tierra, solo que más cerca.

O

  • Una luna que está tan lejos como la Luna está de la Tierra, solo que la luna de este planeta es más grande (digamos, el doble de grande que nuestra luna).

Lo siento si es un poco complicado. ¡Por favor, dígame si no es comprensible e intentaré editarlo para que sea lo más claro posible! Gracias por adelantado :)

Respuestas (3)

Ambos serían estables. Una sola luna que orbita un planeta es generalmente estable siempre que esté cómodamente dentro de la verdadera región de estabilidad , en la Esfera de la Colina y siempre que no sea tan grande como para que las fuerzas de marea se conviertan en un problema de estabilidad o no tan cerca como para sumergirse dentro del límite de roche y podría romper.

La única forma en que podría encontrarse con inestabilidad en sus escenarios es si tiene la luna más pequeña muy cerca, dentro de la distancia orbital geosincrónica , donde la Luna se movería por delante del bulto de marea que crea y eso haría que la Luna se atraiga hacia el planeta y, con el tiempo, chocar contra él, de forma similar a como se espera que Fobos choque/rompa contra un sistema de anillos alrededor de Marte .

A medida que el planeta se aleja del sol, su región estable se expande. La órbita geosincrónica no está relacionada con el sol, eso es solo entre las masas del planeta y la luna, pero mientras su luna esté orbitando entre la órbita geosincrónica y dentro de la región estable de la esfera de la colina, debería estar bien. (a menos que le dé al planeta o a las lunas una rotación retrógrada, entonces necesita volver a examinar los efectos de las mareas a largo plazo). Para la mayoría de las órbitas, el planeta gira por delante de la Luna, por lo que la protuberancia de la marea empuja a la Luna lentamente hacia afuera, pero este efecto se debilita a medida que la Luna se aleja, por lo que generalmente es estable a largo plazo durante miles de millones de años, a menos que el planeta esté muy cerca de el sol y tiene una minúscula colina-esfera.

Solo dos lunas bien conocidas en nuestro sistema solar orbitan por delante de sus protuberancias de marea que conducen a la descomposición orbital (un puñado de pequeñas lunas capturadas también lo hacen, pero son muy pequeñas y sus fuerzas de marea son en gran medida irrelevantes). Solo Fobos y la luna de Neptuno, Tritón, orbitan por delante de sus protuberancias de marea, lo que hace que sean atraídos hacia sus planetas, no empujados. Tritón está lo suficientemente distante como para chocar o romper un sistema de anillos alrededor de Neptuno dentro de miles de millones de años. Todas las demás lunas, por razones de mareas, deberían alejarse de sus planetas, en su mayoría muy, muy gradualmente.

Las 4 lunas jovianas, sin embargo, son más complicadas ya que Júpiter tiene un campo magnético gonzo, una magnetosfera que es casi como el viento y sus lunas están bloqueadas por mareas entre sí y su luna más interna está perdiendo masa frente a la magnetosfera de Júpiter, entonces. . . todas las apuestas están canceladas cuando se trata de las 4 lunas internas de Júpiter.

2 o más lunas grandes a veces pueden interactuar entre sí, creando cierta inestabilidad. Los sistemas de una luna son, en la mayoría de los casos, estables a largo plazo.

(¿demasiado largo?)

Parece que estás mezclando un poco las cosas: si la tierra estuviera más lejos del sol, no significaría nada para el ciclo día/noche.

El ciclo día/noche solo depende de la forma en que la tierra gira sobre sí misma, no alrededor del sol. Entonces, su pregunta es la misma para un planeta con la misma órbita que la nuestra que para un planeta con una órbita un poco más grande.

Para responder tu pregunta,

[para que] tenga un ciclo de día/noche y luna similar al de la Tierra:

Ambos son posibles. El ciclo día/noche depende en gran medida del giro inicial del planeta. Lo que cambia aquí es la masa del planeta similar a la Tierra del que estamos hablando, y esto cambia la velocidad a la que gira la Luna. la gravedad de la luna afectará la velocidad de rotación de los planetas en un rango de tiempo muy largo.

  • primer caso, el planeta es más pesado para tener una luna del tamaño de nuestra luna (supongo que tiene la misma masa que la nuestra) girando más rápido: el ciclo lunar es diferente, pero puede tener los mismos ciclos diurnos/nocturnos que los nuestros

  • segundo caso, el planeta es más ligero, la luna grande gira más lento, pero también puede tener los mismos ciclos día/noche

Una luna más cercana traería una mayor atracción gravitatoria y orbita más rápido que nuestra luna.

"Una luna que está tan lejos como la Luna está de la Tierra, solo que la luna de este planeta es más grande (digamos, el doble de grande que nuestra luna)".

También en este caso el ciclo lunar no será similar al nuestro, ya que de nuevo el tamaño del objeto importa en la gravitación.

pero la rotación de ese planeta como la Tierra da ciclos de día/noche que no has tocado.