Dado un sistema similar al sistema Tierra/Luna/Sol, ¿cómo haría uno para hacer que los eclipses solares sean más raros de lo que son aquí en la Tierra, pero mantener las lunas nuevas similares a como son actualmente (o al menos similares)?
Al principio pensé que aumentar la inclinación lunar de 5 grados a, digamos, 10 grados ayudaría, pero siempre habría dos "nodos" que indicarían dónde podrían ocurrir eclipses solares en el planeta. Incluso en un ángulo de 90 grados, dos veces al año, el planeta vería eclipses solares. a 10 grados, las lunas nuevas seguirían siendo relativamente frecuentes, aunque a 90 grados, no creo que haya nunca luna nueva.
¿Hay alguna manera de hacer que los eclipses solares totales ocurran con poca frecuencia, mientras que las lunas nuevas se mantienen frecuentes? Y si es así, ¿qué variable(s) necesita(n) cambiar para que eso suceda?
Mantenga los tamaños del sol y la luna, haga que la órbita de la Tierra alrededor del sol sea más excéntrica y con una distancia media más pequeña.
La luna nueva no se ve afectada, pero los eclipses solares completos solo ocurrirán si el eclipse ocurre junto con el apoapsis de la Tierra, o cerca de él. Y eso solo sucederá durante unos pocos días específicos del año. Cualquier eclipse solar lejos del apoapsis será parcial o anular.
Sin embargo, eso también implica años más cortos y un conjunto completamente diferente de condiciones en el planeta que podrían no ser compatibles con la vida tal como la conocemos.
Simplemente reduzca la luna en un 6%, y nunca habrá otro eclipse solar total, pero las lunas nuevas seguirán ocurriendo normalmente. La luna será demasiado pequeña para cubrir completamente al sol, por lo que habrá eclipses parciales y anulares, pero no totales. Si aún desea un eclipse total ocasional, haga que la luna vuelva a ser un poco más grande, de modo que los eclipses sean totales si y solo si se encuentra en el punto más cercano a la Tierra en su órbita en el momento del eclipse. Todavía obtendríamos la misma cantidad de eclipses al mismo tiempo, pero casi ninguno de ellos sería total.
Dado que tanto la Luna como la Tierra están en órbitas elípticas, los tamaños angulares aparentes de la Luna y el Sol varían. En concreto, la luna varía entre 29' 26" y 33' 30" mientras que el sol varía entre 31' 36" y 32' 42". Desea que el máximo de la luna sea un poco más grande que el mínimo del sol, de modo que haya eclipses totales muy ocasionales si sucede que tenemos un eclipse cuando la luna está más cerca y el sol está más lejos. Así que para reducir el tamaño angular máximo de la luna a 31' 40” necesitas hacerla un 5,5% más pequeña sin cambiar su órbita.
¿ Por qué no hacer la precesión de la órbita de la luna ? Si la precesión persigue al sol (desde la perspectiva de la tierra) mientras se mantiene un poco alejado de él, podría mantener las lunas nuevas tan comunes como siempre y eliminar los eclipses solares por completo.
Si realizó la presesión no al mismo ritmo que el sol, también podría causar grandes períodos sin un solo eclipse solar, seguido de un período en el que ocurriera un eclipse solar todos los meses (lo que, desde la perspectiva de la historia, podría ser interesante) .
Alternativamente, si tuviera la luna en precesión en la dirección opuesta al movimiento de la tierra alrededor del sol (y dependiendo de la duración de su mes lunar frente a su año solar), es posible que la luna "pierda" un eclipse solar excepto por una vez cada pocos cientos de años.
Resonancia. Elija una relación entre el período orbital lunar y el período orbital solar de modo que la luna normalmente se encuentre en la parte incorrecta de su órbita cuando esté directamente hacia el sol y en el plano de la eclíptica. Cuanto más grandes sean los números que necesite usar para expresar la relación, más tiempo pasará entre los eclipses.
A diferencia de las órbitas de resonancia planetaria normales, ninguna fuerza mantendrá esto o hará que se produzca, pero a medida que la luna gira lentamente en espiral, habrá un momento en que sucederá de forma natural. Tendrás que ajustar el tamaño de la luna para que proporcione un eclipse total a esa distancia de la Tierra.
Con una inclinación de 90 grados, aún podrías obtener lunas nuevas cerca de los nodos donde la inclinación de la órbita de la luna con respecto a la línea del planeta al sol es baja.
Sin embargo, la presencia de nodos en la órbita del planeta donde la trayectoria orbital inclinada de la luna se cruza con una línea que apunta hacia el sol no es problemática en sí misma, porque no es suficiente para causar eclipses. Y eso es algo bueno para ti, porque es un simple hecho geométrico que no puedes evitarlos. Para obtener un eclipse, la luna también tiene que pasar por ese punto de intersección durante el breve período en que existe cada medio año. Como tal, se presenta una solución muy simple para evitar tener un eclipse: simplemente modifique el período orbital de la luna para que forme una relación entera simple con el año,
En lugar de una luna que es lo suficientemente grande y lo suficientemente cercana como para causar un eclipse total cada vez que se cruza entre nuestro planeta y nuestro sol, ¿por qué no tener varias lunas que son cada una más pequeña o más distante de modo que ninguna luna sola pueda producir un eclipse completo? . Las lunas nuevas aún ocurrirían y en realidad serían mucho más comunes que el estándar de la Tierra, pero los eclipses totales solo ocurrirían cuando todas las lunas entraran simultáneamente en el punto de intersección, cada una bloqueando una parte de la luz solar disponible y bloqueándola colectivamente.
Otra forma de hacer que los eclipses solares totales sean más raros sería tener un sol doble. El planeta orbitaría ambas estrellas en una órbita circumbinaria. Tal vez cada una de las estrellas y la luna tengan aproximadamente el mismo diámetro aparente visto desde el planeta. Entonces, en un eclipse típico, la luna podría eclipsar solo una de las estrellas y dejar la otra sin bloquear o tal vez pasar entre las dos estrellas vistas desde el planeta y no eclipsar ninguna de las estrellas.
Las dos estrellas orbitarían una alrededor de la otra varias veces durante cada año del planeta, y la luna orbitaría el planeta varias veces durante cada año del planeta, y los tres períodos podrían no tener una relación simple.
Además, los tres planos, en el que orbitan las dos estrellas, en el que el planeta orbita el centro de gravedad de las estrellas y en el que la luna orbita el planeta, pueden no ser el mismo plano pero pueden estar inclinados. en relación unos con otros.
Así sólo habría un eclipse total de las dos estrellas cuando una de las estrellas esté frente a la otra, ocultándola como se ve desde el planeta, en el momento exacto en que la luna está pasando frente a la estrella más cercana, ocultándola. visto desde el planeta. Y es posible que ese momento suceda solo una vez cada diez años, o una vez cada cien años, o una vez cada mil años, cuando todo se alinea correctamente.
Tener una luna con una órbita de alta excentricidad. Tenga los tamaños tales que solo cierre su perigeo (punto de mayor acercamiento a la tierra) es lo suficientemente grande como para obtener un eclipse solar total. En otros puntos de la órbita, está más lejos y, por lo tanto, parece más pequeño en el cielo que el sol. También ayuda el hecho de que los objetos en órbita se mueven más rápido en los momentos de máxima aproximación (debido a la conservación de la energía), por lo que el tiempo que pasan en la zona del eclipse es aún menor.
Cuanto más entérica sea la órbita, más rápido se encoge la luna en el cielo después de cada perigeo, por lo que hay menos posibilidades de un eclipse total. La otra cara de la moneda es que ocurrirán más lunas nuevas cuando la luna sea bastante pequeña en el cielo.
Haz que la órbita de la luna sea muy excéntrica (además de muy inclinada). Cuando está lejos del planeta (que es la mayor parte del tiempo, dadas las Leyes de Kepler ), es demasiado pequeño para causar un eclipse total. Las dos veces al año en que la luna pasa frente al sol tendrían que coincidir con la fracción bastante corta de su órbita cuando está lo suficientemente cerca del planeta para oscurecer totalmente el sol.
Otra opción que aún no pude encontrar sería hacer que la luna gire lo suficientemente lento alrededor de la Tierra para que siempre esté en el lado opuesto, lejos del sol. Es una versión extrema de la sincronización mencionada anteriormente. Y podría ser estable, de la misma manera que la rotación de la luna está fijada de forma estable a la Tierra. Nunca tendríamos un eclipse solar y muchas lunas nuevas. Sería aún más estable si la Tierra estuviera bloqueada por mareas con el Sol como la Luna lo está con la Tierra.
En una nota al margen, si la luna estuviera en el punto de Lagrange entre el Sol y la Tierra, nunca veríamos el Sol...
Otra opción sería hacer que los eclipses fueran muy regulares , pero hacerlos aterrizar en una parte de la tierra donde la gente generalmente no está . Como no soy astrónomo, podría sugerir que moviéramos todas las masas de tierra al norte y al sur de los trópicos, y estableciésemos la órbita de la luna exactamente en el plano de la órbita de la tierra del sol. Me parece que los eclipses siempre caen en los trópicos, y si tienes suficientes monstruos marinos, la gente nunca los verá...
Ray Butterworth
Sherwood Botsford