Sistema planetario con un eclipse solar todos los días: necesita ayuda para diseñar

Tengo una luna habitable orbitando un gigante gaseoso. La luna no está bloqueada por mareas con el gigante gaseoso. El plano orbital de la luna alrededor del gigante gaseoso es el mismo que el plano orbital del gigante gaseoso alrededor del sol.

Lo que quiero es una combinación de la velocidad de rotación de la luna alrededor de sí misma y la velocidad orbital alrededor del gigante gaseoso que dará como resultado que el gigante gaseoso eclipse al sol todos los días, como se ve desde la superficie de la luna.

Editar: mi pregunta original anterior no está definida correctamente. Lo que realmente quiero no es un eclipse una vez por día objetivo en algún lugar de la luna, sino esto: quiero que cada habitante de la luna experimente un eclipse aproximadamente una vez por día subjetivo, sin importar dónde se encuentren en la superficie de la luna. .

Respuestas (2)

El gigante gaseoso solo puede eclipsar al sol cuando la luna está en el lado más alejado del gigante gaseoso del sol. Luego, el eclipse se ve desde todas partes en el lado diurno de la luna. Estoy usando la definición natural de "día", en relación con el sol, en lugar del gigante gaseoso.

Ahora, eso no sucede exactamente una vez por órbita de la luna alrededor del gigante gaseoso. Durante el tiempo que tarda la luna en orbitar al gigante gaseoso, el gigante gaseoso se mueve un poco en su órbita, por lo que la luna tiene que hacer un poco más de una órbita alrededor del gigante gaseoso para alcanzar el próximo eclipse.

Entonces, si P es el período orbital del gigante gaseoso alrededor del sol, y p es el período orbital de la luna alrededor del gigante gaseoso (editar), el período de rotación correcto para que la luna tenga un eclipse exactamente todos los días es pag ( 1 + ( pag / PAG ) ) . El eclipse ocurre a la misma hora todos los días, y solo un lado de la luna ve el eclipse.

Supuse que el sistema planetario funciona de la manera que consideramos normal, como nuestro propio sistema solar, con todas las órbitas y rotaciones en la misma dirección.

Para cualquier configuración plausible, con P mucho más grande que p, la luna está girando un poco más lento que la marea bloqueada, y eso plantea la pregunta de cómo llegó a ser de esa manera. Hasta donde sabemos, las lunas comenzarían a girar rápidamente y gradualmente girarían hacia abajo bajo las fuerzas de las mareas hasta que se bloquearan. Se requeriría alguna fuerza externa para desacelerar aún más el giro, como una colisión.

Anexo: si la luna está orbitando en dirección opuesta a todas las demás trayectorias circulares, entonces su período de rotación debe ser un poco menor que su período orbital para que ocurra un eclipse todos los días: pag ( 1 ( pag / PAG ) ) .

Anexo 2: para que un eclipse sea claramente visible desde cualquier parte de la luna cada día de luna, debe tener la luna girando mucho más lentamente que la marea bloqueada, de modo que complete varias órbitas por día. Probablemente desee al menos tres órbitas por día, para asegurarse de que el sol esté definitivamente sobre el horizonte en al menos una de ellas. Esto significa que algunos lugares verán al menos una parte de más de un eclipse por día, pero esto es inevitable.

Si fuera yo, estaría tentado a tener pag i órbitas por día, lo que tentaría a los habitantes de la luna hacia la numerología mística como parte de su desarrollo temprano de la astronomía y la astrología.

Si estuviera tratando de tener una astrofísica realista y una duración del día que no sea mucho más larga que la de la Tierra, me preocuparía que la luna tuviera que orbitar demasiado cerca del gigante gaseoso y correría el riesgo de ser dentro del límite de Roche y desmoronándose. Sin embargo, para un mundo explícitamente de fantasía, no te preocupes por esto.

Este es un universo de fantasía, por lo que estoy abierto a sistemas planetarios de aspecto más loco. ¿Qué pasa si la luna gira alrededor del gigante gaseoso en la dirección opuesta a la rotación de la luna alrededor de sí misma, es decir, el gigante gaseoso y el sol se mueven en direcciones opuestas en el cielo?
No hace una gran diferencia: he agregado a la respuesta. Si pudiera ser más preciso sobre el efecto que está tratando de lograr, podría obtener más respuestas. ¿Es que quieres un eclipse todos los días? ¿Es la configuración de luna/gigante gaseoso solo un medio para ese fin, o la quieres por otras razones?
So if P is the orbital period of the gas giant around the sun, and p is the orbital period of the moon around the sun- Creo que tienes un error tipográfico aquí. La pequeña p es el período orbital de la luna alrededor del gigante gaseoso, ¿supongo?
Otra pregunta: corríjame si me equivoco, pero parece que su escenario no es muy diferente de un escenario donde la luna está bloqueada por mareas. Parece que si estuviera bloqueado, el hemisferio que mira hacia el gigante gaseoso aún obtendría un eclipse por día, independientemente de la dirección de rotación alrededor del gigante gaseoso.
De hecho, no es muy diferente. La principal diferencia con un escenario sin mareas es que el lugar de la luna donde se centra el eclipse es constante. Si la luna está bloqueada por mareas, ese lugar se mueve alrededor de la luna, rodeándola una vez en el año del gigante gaseoso.
OK, ahora veo que mi pregunta se definió mal. Ver editar, por favor.
Metis (luna de Júpiter) tiene un período orbital de 7 horas, por lo que hay un análogo en el mundo real, aunque la luna grande se romperá allí, seguro.
Un día de 50 horas (quizás todavía está bien para la vida) y un período orbital de ~ 20 horas harán que funcione, pero probablemente esté dentro del cinturón de radiación del gigante gaseoso. esterilizado _
Sin embargo, un gigante gaseoso no tiene por qué tener un cinturón de radiación.

Ya que es fantasia ...

Utilice una órbita de Lissajous alrededor del punto de Lagrangian L2 de los gigantes gaseosos .

Luego diviértete describiendo las predicciones que hacen los adivinos al leer los movimientos del ojo ardiente del Dios.

Estas órbitas son utilizadas por naves espaciales ( ejemplo ) ya que son bastante fáciles de mantener y su planeta debería ser menos sensible a las fluctuaciones aleatorias y tener requisitos orbitales menos estrictos también.

AFAIK es extremadamente improbable que esta configuración surja de forma natural, pero si puede asumir la creación activa (o la manipulación) con el poder divino, debería ser estable el tiempo suficiente para que una civilización piense que es permanente. Creo que con el mantenimiento divino activo sería permanente.

Hasta que los dioses mueran, por supuesto.

Esta es una idea genial, en realidad, aunque la de Dallman se acerca más a lo que tenía en mente.
No hay "choque térmico" y nada se rompe si algo pasa por una zona de eclipse. Las imágenes de los telescopios espaciales realmente avanzados se vuelven un poco borrosas durante algunas semanas debido a las minúsculas deformaciones debidas a la expansión térmica.
@Karl "Gaia no puede darse el lujo de entrar en eclipse durante su misión porque causaría un choque térmico significativo en el sistema que inutilizaría el observatorio". <-- del ejemplo vinculado anteriormente. Cierto, debería haber sido menos coloquial.
Lo sé, esta mierda incluso llegó a wikipedia y a la prensa. A un idiota de relaciones públicas de la NASA se le dijo que los cambios de temperatura durante un paso a través de la penumbra terrestre crearían problemas, e hizo un "choque térmico" a partir de esa información. "Choque térmico" significa la destrucción de las capas superficiales de material debido a cambios repentinos y extremos de temperatura, como dejar caer material rojo brillante en el agua, etc. El problema con Gaia sería una semana o dos de condiciones de imagen menos que ideales, y un molesta recalibración de todos los sistemas después,
@Karl ¿Estás seguro? Siempre pensé que "choque térmico" simplemente significa deformación por un cambio rápido de temperatura con si algo "se rompe" dependiendo de cuán sensible sea el objeto a eso y siendo simplemente una posible consecuencia. Y aunque "roto" es un lenguaje demasiado vago en Gaia, eso acortaría tanto la vida útil posible como la cantidad de observaciones utilizables durante esa vida, por lo que no es realmente una palabra incorrecta para usar. Me acabo de dar cuenta de que el comentario (que ya está entre paréntesis, nada menos) es realmente inútil independientemente de su corrección, así que lo editaré.
El cambio de temperatura se convierte en un "choque térmico" si crea una tensión interna lo suficientemente grande como para destruir la integridad estructural. En Gaia, esos temp. los cambios serían por órdenes de magnitud menores que lo que le sucedió al telescopio durante la construcción y el lanzamiento. El término correcto habría sido "estrés térmico".