Naturalmente, hacer habitable una luna gigante gaseosa

Ya que quieres que este planeta sea más o menos la Tierra en órbita alrededor de un gigante gaseoso, hagámoslo, como un gedankenexperiment , y veamos qué sale.

• Actualmente, la Tierra se encuentra en la "Zona Ricitos de Oro" de energía radiante de su estrella. demasiado cerca y sería demasiado caliente; demasiado lejos, demasiado frío ("demasiado caliente" y "demasiado frío" generalmente tienen los límites de las temperaturas del agua líquida). Marte también está nominalmente dentro de la zona de mantequilla, pero es demasiado pequeño para mantener la atmósfera aislante necesaria (que requiere un planeta entre 0,75 y 1,8 masas terrestres); Venus está un poco cerca y es demasiado aislante con la atmósfera cargada de metano.

  Júpiter está demasiado lejos, en el lado opuesto del cinturón de asteroides, pero si nuestra estrella fuera un poco más grande y caliente, eso lo compensaría. Además, Júpiter vuelve a irradiar bastante de la energía que absorbe del Sol, lo que ayuda a calentar sus lunas (no lo suficiente, pero podría ayudar en un sistema organizado de manera diferente en otras partes de la galaxia).

• La Tierra está protegida de la mayor parte de la radiación cósmica que emite nuestra estrella de dos maneras. Primero, su campo magnético dirige partículas cargadas en la atmósfera exterior hacia los polos. La aurora boreal es el resultado de la acumulación de radiación emitida por el Sol en los polos y la atmósfera modera sus niveles de energía a niveles no ionizantes, produciendo fotones de luz visible en el proceso.

  En segundo lugar, la atmósfera misma y la capa de ozono en la estratosfera superior moderan la EMR en los niveles ionizantes más bajos del espectro ultravioleta cercano, en un proceso que también hace que el cielo sea azul (conocido como dispersión de Rayleigh).

• Cada cuerpo en órbita del sistema solar en este punto es bastante estable, incluidas todas las lunas de Júpiter. Hay algunas excepciones notables, algunos cometas y asteroides en órbitas altamente elípticas que aún no se han cruzado con un planeta, pero la mayoría de las inestabilidades cataclísmicas se solucionaron en los primeros cientos de millones de años de existencia del Sistema Solar. , y lo que queda es puro sesgo de supervivencia. Cualquier masa en órbita que tenga una vida lo suficientemente larga como para producir una raza inteligente (o que esté el tiempo suficiente para que los humanos aparezcan) debería ser bastante segura.

• Las mareas en nuestra luna similar a la Tierra de un gigante gaseoso serían significativas pero no destructivas. La relación de masas entre la Tierra y la Luna es de aproximadamente 6:1 y la distancia orbital es de unos 450 000 km. La diferencia de masa entre Júpiter y la Tierra es mucho mayor, algo así como 315:1. Sin embargo, Calisto, una de las lunas de Júpiter, orbita a 1,8 millones de kilómetros de Júpiter. La gravedad, como la mayoría de las fuerzas, sigue la ley del cuadrado inverso; en igualdad de condiciones, la magnitud de la fuerza disminuye en el cuadrado de la distancia entre las partículas sobre las que actúa la fuerza. El término de distancia, entonces, es fundamental para obtener un equilibrio de mareas similar al de la Tierra usando Júpiter en lugar de nuestra Luna. Un planeta similar a la Tierra que orbita a la distancia de Calisto podría tener fuerzas de marea aún más suaves que las de la Tierra.

• Mantener temperaturas ambientales similares a las de la Tierra es una simple cuestión de asegurarse de que el cuerpo en órbita esté lo suficientemente cerca de la estrella para que se caliente lo suficiente para permitir que haya agua superficial líquida, y luego tener una atmósfera con suficientes gases de efecto invernadero para manejar el cambio de temperatura una vez que pierda Iluminación solar de la superficie. El gran truco será moverse detrás del gigante gaseoso. El escenario más probable es una órbita muy fuera de la eclíptica de nuestra luna similar a la Tierra, lo que reduce la duración del tiempo que la luna pasa detrás del gigante en relación con el sol. Todavía haría bastante frío; durante unas pocas semanas o meses terrestres cada pocos meses o años terrestres, según el período orbital exacto y el plano de la luna, perderías la iluminación del sol por completo y el mundo experimentaría una severa estación invernal. La vida vegetal y animal nativa tendría que evolucionar para sobrevivir a estos ciclos de congelación profunda, incluso si la luna fuera un poco más cálida que la Tierra el resto del tiempo, lo que fomentaría una vida más tropical o desértica. Mecanismos como la capacidad de los weta para congelarse y luego revivir cuando se descongelan podrían estar muy extendidos entre las formas de vida nativas. Un componente anticongelante natural en los fluidos biológicos de las formas de vida en este planeta, como un alcohol natural, podría ser otra estrategia de afrontamiento.

La forma más fácil que se me ocurre de hacer una luna como la Tierra es dejar caer un planeta en la órbita del gigante gaseoso.

¿Dejar un planeta? Te oigo burlarte; Sé que no somos dioses, pero podemos ser matemáticos y astrofísicos.

Realmente hay dos maneras en que podemos hacer esto; podemos mover un planeta del sistema local a la órbita del gigante gaseoso, o simplemente podemos permitir que un planeta rebelde pase por el sistema solar y quede capturado en el pozo de gravedad del gigante gaseoso. Mover un planeta requiere un poco más de esfuerzo, la 'mejor' forma que veo de hacerlo es que nuestro sistema pase cerca de otra estrella con suficiente fuerza gravitatoria para cambiar la órbita normal de la Tierra como un planeta. Podemos decir por el bien de los argumentos que el gigante gaseoso estaba en el otro lado del sistema solar por esto y, por lo tanto, experimentó un efecto reducido.

¿Cómo evito que la luna se bloquee con hielo como Europa o Tritón? Necesito que sea atrapada y mantenga suficiente calor para ser habitable.

El de Júpiter (u otro gigante gaseoso similar) es lo suficientemente grande como para que sus fuerzas gravitatorias causen atracción y fricción en el planeta, calentándolo así. Esto ya es cierto para una de las lunas de Júpiter, lo que permite que fluya agua líquida.

¿Cómo protejo a la luna tanto de la radiación solar como de la radiación del gigante gaseoso?

Necesitarás terraformar una nueva magnetosfera, que es la que tiene el planeta tierra para protegerse de la radiación.

¿Cómo mantengo la órbita lo suficientemente estable para evitar fallas catastróficas?

Tu planeta debe vivir en la zona "Goldie Locks" de su estrella madre, o lo suficientemente cerca del gigante gaseoso, para que permanezca en su órbita de forma permanente (lo que le da la fuerza de gravedad que necesita de todos modos)

¿Cómo se verían afectadas las mareas por el gigante gaseoso (suponiendo que lo fueran en primer lugar)?

Las mareas se comportarían como lo hacen aquí en la Tierra, aunque la marea podría ser mucho más alta o más baja.

¿Cómo mantengo la temperatura semirregular para permitir que la vida evolucione? Manteniendo su órbita hacia la estrella madre o hacia el gigante gaseoso. De ahí viene el calorcito.