No estoy seguro de si esta pregunta pertenece aquí o en Physics Stack Exchange.
La Tierra y la Luna son únicas en el Sistema Solar en el sentido de que la Luna tiene un tamaño significativo en comparación con la Tierra, con 1/4 del diámetro y 1/80 de la masa.
En el Sistema Solar, los planetas se distribuyen de manera exponencial, cada uno de los cuales está aproximadamente al doble de la distancia del Sol. (Consulte la ley de Titus-Bode ). En cada caso, la atracción del Sol es mucho más fuerte en comparación con la atracción de otros planetas.
Un tema favorito de los ilustradores de ciencia ficción son varias lunas grandes que cuelgan en el cielo. (A veces incluso aciertan en las fases).
es posible? ¿Puede un planeta tener una configuración estable de múltiples lunas, cada una lo suficientemente grande como para proporcionar un disco visible y una iluminación significativa del suelo?
En aras de la discusión, llamemos al ángulo mínimo un grado (dos veces el tamaño aparente de la luna).
Así que podríamos usar una luna del doble del diámetro de nuestra Luna. Esto sería ocho veces más masivo. Nuestras mareas promedio de 6 pies serían mareas de 50 pies. ¡Ay!
Llamaremos a la luna #2 Selene. Hazlo mucho más pequeño pero mucho más cerca. Si fuera 1/8 del diámetro y 1/4 de la distancia, parecería la mitad de grande y tendría 1/500 de masa, pero las mareas van como la tercera potencia de la distancia, por lo que tendría un efecto neto de 1/8 la marea de nuestra Luna. El período orbital sería aproximadamente 1/4 de la longitud de nuestra Luna, aproximadamente una semana.
Ahora, supongo que si fuera exactamente 1/4 del período de nuestra Luna habría resonancia, y todo se derrumbaría alrededor de mis oídos. Pero ahora estoy atascado. ¿Qué determina una configuración estable?
Soy un estudiante de último año de física y tengo acceso a un software bastante bueno. He estado ejecutando algunas simulaciones sobre esto, y creo que me estoy acercando bastante a una órbita estable de 3 cuerpos, pero es muy frágil. La pequeña luna del medio parece seguir cayendo en uno de los otros cuerpos eventualmente. La única forma en que puedo concebir que sea estable sería tener las lunas ortogonales entre sí, pero incluso eso debería colapsar eventualmente.
Una opción interesante que encontré que funciona es tener dos lunas de tamaño similar bloqueadas por mareas entre sí en órbita alrededor del planeta. Es bastante estable, y haría una buena vista.
Sin embargo, si quieres mantener tus lunas como están, está bien. Si puedo conseguir que sea estable, te enviaré algunos números.
Como bono,
Algunos efectos interesantes de nuestra luna: -Mareas (obviamente) -Mantener estable la inclinación axial de la Tierra -Reducir la velocidad de la Tierra
Mareas: Parece que tienes la idea correcta aquí
Estabilidad del eje: la Tierra tiene una inclinación del eje bastante constante de 23,5 grados (varía entre 23 y 26 grados) y esa estabilidad se debe a nuestra luna. Por ejemplo, Marte, sin lunas masivas, tiene una inclinación del eje que varía entre 15 y 35 grados.
Tu primera luna tendrá el doble de energía potencial gravitatoria que la luna, y la próxima luna tendrá aproximadamente 1/125 de PE. Esto es insignificante en comparación con la primera luna, por lo que su planeta tendría un clima y patrones estacionales mucho más consistentes que la Tierra, por lo que todo está bien aquí.
Desaceleración: La Tierra solía tener días que duraban alrededor de 6 horas, pero la luna cambió eso. Disminuyó considerablemente la velocidad de la Tierra, a aproximadamente el 25% de su velocidad de rotación original. Tu primera luna inicialmente reduciría la velocidad de tu planeta el doble que la luna, lo que significa que si esa luna fuera capturada en la tierra en lugar de nuestra luna, los días serían 48 horas. (Siempre que el proceso de captura sea el mismo).
Tienes que lidiar con el problema de los 3 cuerpos, específicamente la luna pequeña que es atraída hacia la luna mucho más grande y luego se aleja, y cómo esto desestabilizaría la órbita de las lunas pequeñas.
Las distancias que establezca podrían respaldar esto, pero es interesante calcular los efectos de esa masa adicional.
Los planetas más grandes pueden soportar más lunas porque tienen pozos de gravedad mucho mayores, y las órbitas de las lunas pueden estar lo suficientemente separadas como para no molestarse entre sí.
Marte tiene dos lunas, pero no son mucho más que asteroides capturados y no tienen mucha gravedad.
Para responder a la segunda parte, La pequeña luna tendría su propia marea pequeña. Cuando las mareas causadas por la segunda luna se sincronizaron con la primera, serían más grandes que las mareas ya masivas como ya pensabas.
HDE 226868
Mónica Celio
mikey
Sherwood Botsford