Si nuestra luna tuviera atmósfera, ¿podría tener estaciones?

Debido a que nuestra luna está bloqueada por mareas con la Tierra, entonces la misma mitad siempre mira hacia la Tierra, independientemente de dónde se encuentre la Luna en su órbita. Como tal, ¿podría tener estaciones un satélite bloqueado por mareas como nuestra luna (suponiendo que cumpla con los criterios para una atmósfera)?

Puedo ver que si un satélite tiene una inclinación como la de la Tierra y gira alrededor de un planeta que gira alrededor de una estrella, entonces tendría estaciones similares a las de la Tierra. Pero una luna que está bloqueada por mareas no puede hacer esto hasta donde puedo conceptualizar. Me encantaría alguna aclaración sobre esto, gracias!

Respuestas (5)

La razón por la cual la Tierra tiene estaciones de la forma en que lo hace es la inclinación axial de la Tierra en relación con el Sol combinada con su atmósfera.

La luna de la Tierra tiene una inclinación axial con respecto a la eclíptica mucho más pequeña (alrededor de 1,5°) que la Tierra (23°). Por lo tanto, sus variaciones estacionales son mucho menores. ¡Tenga en cuenta que esto es independiente del hecho de que la luna de la Tierra está bloqueada por mareas a la Tierra! La contribución de la Tierra al calentamiento de la Luna es insignificante.

Para notar realmente las variaciones estacionales, tiene que haber algo que suavice las variaciones en una escala de tiempo más corta. La luna de la Tierra esencialmente ( ¡pero no completamente! ) Carece de atmósfera, por lo que no hay nada que equilibre las diferencias incluso entre la luz del sol y la sombra, y mucho menos con el tiempo. Si la Tierra careciera de atmósfera, los cambios de temperatura serían igualmente brutales aquí a pesar de la inclinación axial de la Tierra de 23°.

Entonces, lo que necesita para que un satélite natural tenga algún tipo de estaciones es una diferencia de insolación en su superficie, que generalmente se debe a que tiene una inclinación axial significativa en relación con el sol y una atmósfera significativa para nivelar los extremos y así hacer las estaciones perceptibles contra el ruido de las variaciones locales de temperatura.

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Ok, pero ¿puede un satélite que está bloqueado por mareas con su planeta anfitrión tener una gran inclinación axial en relación con el sol? ¿No cambiaría constantemente la inclinación debido a la rotación alrededor del planeta ya que está bloqueada por mareas?

Sí, pero no tan extremo como el de la Tierra. La Tierra obtiene algo si la diferencia estacional de su órbita la acerca o la aleja del Sol. Esto todavía afectaría a la Luna. Sin embargo, la Tierra obtiene un efecto más estacional debido a su inclinación axial (mira Australia frente a EE. UU./Europa). Eso no sucedería.

Por lo tanto, habría algún efecto, pero no mucho. Probablemente obtendrá un mayor efecto por el hecho de que el "día" lunar dura aproximadamente 28 días terrestres. Eso produciría un punto bastante caliente que viajará lentamente alrededor de la Luna.

La excentricidad orbital de la Tierra no es el motor de las estaciones. Si lo fuera, ambos hemisferios se verían igualmente afectados, pero considere: ¡el hemisferio norte experimenta el invierno cuando la Tierra está más cerca del Sol! (Por supuesto, en consecuencia, el hemisferio sur experimenta el verano cuando la Tierra está más cerca del Sol. Pero la gente tiende a ignorar el hemisferio sur). 152,1 Gm) y perihelio (más cercano al sol, 147,1 Gm); eso no es suficiente para hacer una diferencia significativa en primer lugar.

La rotación de la luna está fuertemente influenciada por la gravedad de la Tierra, de tal manera que la inclinación axial con respecto a la eclíptica se mantiene constante en 1,5 grados. (La dirección en la que apunta el polo cambia constantemente para que esto sea posible [wikipedia] ) Esta es una inclinación muy pequeña, en comparación con la de la Tierra (a 23 grados) y, por lo tanto, hay poca variación en la cantidad de insolación que cada hemisferio de la luna hace más de un año o más de un mes. (Este pequeño ángulo permite que los cráteres cerca del polo de la luna permanezcan en la sombra permanente y que se encuentre hielo de agua allí)

Entonces, nuestra luna no experimentaría estaciones significativas incluso si tuviera una atmósfera. Sin embargo, el "día" dura 28 días terrestres, por lo que durante las 14*24 horas que el sol está sobre el horizonte, cada lado de la luna se calienta alternativamente y luego se congela. No conozco ningún modelo de la atmósfera de un planeta con una rotación lenta, pero sería diferente a la de la Tierra. La Tierra tiene celdas de convección (celdas de Hadley) que mueven energía desde el ecuador hacia los polos. La luna puede tener celdas de convección que mueven energía desde el lado que mira hacia el sol hacia el lado oscuro.

Una luna bloqueada por mareas puede tener una inclinación axial en relación con su sol. Por lo tanto, sería posible que existan estaciones, sin embargo, recuerde que una luna bloqueada por mareas puede tener una tasa de rotación baja, que probablemente sea más significativa que las estaciones.

Podría ser posible que una atmósfera en la luna experimente una superrotación, como las atmósferas de Titán y Venus. Hasta donde yo sé, ese es un fenómeno que no entendemos del todo, pero las corrientes de convección probablemente tengan algo que ver. Suponiendo, por supuesto, que de alguna manera encontremos una manera de mantener la atmósfera unida a la luna en primer lugar...

La Luna experimentaría las estaciones cada ~27 días (dependiendo de la ubicación y la parada lunar cada 9,8 años).

La lógica de este argumento es (suponiendo una atmósfera, es decir, transferencia térmica superficial generalizada y descontando mínimamente los intensos sistemas de tormentas semiglobales):

Durante los ~10+ días del ciclo, la Luna está más cerca del Sol por ~240 000 millas que la Tierra, esto elimina casi por completo la inclinación y la inclinación del eje como un indicador de estación viable .

Debido a la inclinación y la inclinación, hay una parte que nunca recibe la luz solar. Esta área puede equipararse a las regiones polares de la Tierra, la "atmósfera", si es que se parece en algo a la de la Tierra, dada la superficie (masa térmica) y la reflectividad de la superficie de la Luna, una temperatura del suelo mucho más variada en comparación con la temperatura del aire que el equivalente. Regiones polares de la Tierra.

Lo más probable es que las temperaturas de la superficie oscilen entre -160 grados F como mínimo (recibirá mucha energía de la Tierra durante los tiempos oscuros + convección de la superficie) a 200 grados F, con una probabilidad muy alta de dañar las tormentas de viento en toda la Luna constantemente. Debido a la pequeña superficie y las diferencias térmicas entre el lado iluminado y el lado no iluminado.

Bueno, de todos modos tendría un ciclo de dos fases día/noche, que es como tener estaciones en el sentido de que crea variaciones en las entradas térmicas medias. A medida que el sistema Tierra/Luna gira, la Luna, vista desde la Tierra, es iluminada por el Sol en diversos grados, esto es lo que crea el ciclo lunar que conocemos. Por lo tanto, la Luna tiene un día solar que dura aproximadamente 672 horas, pero también pasa por un ciclo de día terrestre en el que más o menos parte de la Tierra está iluminada y, por lo tanto, irradia energía térmica hacia la Luna. Entre ellos, estos dos ciclos van a crear una variación estacional de temperaturas. También te has dado cuenta del hecho de que la Luna tendrá una procesión axial en su ciclo de día solar, lo que creará un ciclo estacional más largo y, por supuesto, hay que tener en cuenta la excentricidad orbital de la Tierra.

Realmente no se trata tanto de si puede haber estaciones sino de qué tipo y cuánto influyen en el medio ambiente. La Luna tiene varios conjuntos de estaciones, todas las cuales tienen poco impacto debido a la falta de atmósfera para adquirir y almacenar energía térmica.