Si la Tierra fuera la Luna de un gigante gaseoso

Para tener un tamaño aparente similar en el cielo, el cuerpo similar a Júpiter tiene que estar a una distancia que satisfaga la siguiente relación

$\phi_{moon}\over D_{Moon}$$=$$\phi_{Jupiter-like}\over D_{Jupiter-like}$

que nos da

$D_{Jupiter-like}=$$\phi_{Jupiter-like} \cdot D_{Moon} \over \phi_{Moon}$$=142984\cdot400000\over3476$$=16\cdot10^6 km$.

Esto es sobre$1/10$de una AU.

La magnetopausa de Júpiter se encuentra en algún lugar entre$3\cdot 10^6$y$7\cdot 10^6$km de Júpiter. Esto haría que la Tierra estuviera a salvo de la radiación. Sin embargo, para mantener su control sobre el planeta, Júpiter no podría estar a 1 UA del Sol. Como señaló Mike Scott

Si Júpiter estuviera a 1 UA del sol, su Hill Sphere estaría a solo unos 10 millones de kilómetros, por lo que no podría aferrarse a una luna a esa distancia.

Esto a su vez afectaría la vida en la Tierra como planeta.

RESPUESTA CORTA:

Es imposible tener una situación exactamente como usted describe. Por lo tanto, puede ser necesario que modifique la masa, la densidad y el diámetro del cuerpo que orbita su Tierra como la luna. Es posible que necesite que alguien haga los cálculos por usted.

RESPUESTA LARGA:

Ha habido muchas preguntas en este sitio sobre hipotéticas exolunas habitables del tamaño de la Tierra que orbitan planetas gigantes gaseosos que orbitan en las zonas habitables de sus estrellas.

Y cuando respondo esas preguntas, a menudo cito este artículo:

"Habitabilidad de la luna restringida por la iluminación y el calentamiento de las mareas" por Rene Heller y Roy Barnes Astrobiology, enero de 2013.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3549631/ 1

Es posible que le agrade saber que consideraron posible que incluso una exoluna que gira lentamente pudiera tener un campo magnético lo suficientemente fuerte como para desviar las partículas cargadas atrapadas en el campo magnético del planeta gigante, por lo que es posible que una exoluna habitable no necesite estar fuera de la zona de radiación del planeta gigante.

No especificó la duración del "mes" de su planeta/luna, que sería el tiempo que tardó en orbitar su planeta. Pero aparentemente hay un límite superior para la longitud de la órbita de una exoluna alrededor de su planeta en comparación con la longitud de la órbita de su planeta alrededor de su estrella. EN la sección 2 Habitabilidad de Exomoons, Heller y Barns dicen:

Se ha demostrado que la duración más larga posible del día de un satélite compatible con la estabilidad de Hill es de aproximadamente P p/9, siendo P p el período orbital del planeta alrededor de la estrella (Kipping, 2009a)

Efectos de temporización de Kipping DM Transit debido a una exoluna. Mon No R Astron Soc. 2009a;392:181–189. [Google Académico]

Entonces, el período orbital más largo posible de una luna que orbita un planeta que tiene un año de 365,25 días sería de aproximadamente 0,1111 años terrestres o aproximadamente 40,5833 días terrestres.

Alrededor de Júpiter, una órbita de 40,5833 días terrestres estaría más allá de la de Calisto, a 1.882.706 kilómetros de Júpiter, a 16,689 días, y dentro de la de Temisto, a 7.393.216 kilómetros de Júpiter, a 129,87 días.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Jupiter 2

Incluso si una órbita alrededor de Júpiter con un período de 40,5833 días fuera tan grande como la de Temisto, Júpiter, con un diámetro ecuatorial de 142 984 kilómetros, parecería tener un diámetro angular de unos 1,108 grados, mucho mayor que el de la Luna.

Alrededor de Saturno, una órbita de 40,5833 días terrestres estaría más allá de la de Hiperión, a 1.481.010 kilómetros de Saturno, a 21,27661 días, y dentro de la de Jápeto, a 3.560.820 kilómetros de Saturno, a 79,3215 días.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Saturn 3

Incluso si una órbita alrededor de Saturno con un período de 40,5833 días fuera tan grande como la de Japeto, Saturno, con un diámetro ecuatorial de 120 536 kilómetros, parecería tener un diámetro angular de aproximadamente 1,939 grados, mucho mayor que el de la Luna. Y eso sin contar los anillos.

Alrededor de Urano, una órbita de 40,5833 días terrestres estaría más allá de la de Oberón, a 583.520 kilómetros de Urano, a 13,463 días, y dentro de la de Francisco, a 4.276.000 kilómetros de Urano, a 256,66 días.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Urano 4

Incluso si una órbita alrededor de Urano con un período de 40,5833 días fuera tan grande como la de Francisco, Urano, con un diámetro ecuatorial de 51.118 kilómetros, parecería tener un diámetro angular de unos 0,686 grados, un poco más grande que el de la Luna. .

Alrededor de Neptuno, una órbita de 40,5833 días terrestres estaría más allá de la de Tritón, a 354.759 kilómetros de Neptuno, a 5,877 días, y dentro de la de Nereida, a 5.513.818 kilómetros de Neptuno, a 360,13 días.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Neptune 5

Incluso si una órbita alrededor de Neptuno con un período de 40,5833 días fuera tan grande como la de Nereida, Neptuno, con un diámetro ecuatorial de 49 528 kilómetros, parecería tener un diámetro angular de unos 0,5156 grados, aproximadamente el mismo que la Luna, que tiene un diámetro angular de 0,52 grados visto desde la Tierra.

Entonces, el diámetro angular de los planetas gigantes vistos desde la órbita estable más externa a su alrededor parece disminuir con el aumento de la densidad del planeta.

Por lo tanto, podría ser una buena idea que reemplaces el planeta del tamaño de Júpiter con un planeta tipo sub Neptuno o súper Tierra, menos masivo y más denso que Neptuno.

Por lo tanto, es posible que deba calcular si es posible tener un período orbital de 40.5833 días o menos alrededor de un planeta tipo sub Neptuno o súper Tierra donde el primario parecerá tener el mismo diámetro angular que la Luna vista desde la Tierra.

Por otro lado, es posible que deba reemplazar el planeta del tamaño de Júpiter con un planeta aún más masivo que Júpiter. Se cree que Júpiter tiene casi el mayor diámetro posible para un planeta gigante. Si se agrega más materia a un planeta del tamaño de Júpiter, crecerá en tamaño durante un tiempo y luego, si se agrega aún más materia, comenzará a encogerse a medida que la gravedad de esa materia lo comprime más y más densamente.

Por lo tanto, es posible que deba calcular si es posible tener un período orbital de 40,5833 días o menos alrededor de un súper Júpiter o una enana marrón donde la primaria parecerá tener el mismo diámetro angular que la Luna vista desde la Tierra.

Y si es posible que su Tierra, como la luna, orbite alrededor de un sub Neptuno/súper Tierra o un súper Júpiter/enana marrón con un período orbital de 40,5833 días o menos y la primaria que parece tener el mismo diámetro angular que la Luna como visto desde la Tierra, tendrás que hacer otros cálculos. Querrás calcular si tu luna estará fijada por mareas a una primaria de esa masa a esa distancia, y calcular si estará en una órbita estable durante miles de millones de años a esa distancia de su primaria y de su estrella.

O es más probable que desee pedirle a alguien que haga esos cálculos.