Durch welchen Mechanismus könnte ein Planet in einer permanenten Sonnenfinsternis eingeschlossen werden?

Ich habe ein Bild in meinem Kopf von einer Welt, in der es ganz normal ist, dass der Stern schwarz mit einem goldenen Heiligenschein ist – mit anderen Worten, wo sich der Planet in einem Zustand einer ewigen Sonnenfinsternis befindet.

Gibt es Mechanismen, die dazu führen könnten, dass dies auf natürliche Weise auftritt? Es scheint, als könnte ein gezeitengebundener Mond um einen gezeitengebundenen Planeten einen solchen Effekt erzeugen, aber ich könnte die Dynamik einer solchen Anordnung falsch verstehen.

Und wenn das ausreichen würde, gibt es irgendetwas, das ein solches System daran hindert, sich auf natürliche Weise zu entwickeln?

Ich bin mir nicht sicher, ob das als Mond angesehen würde ... Sie fragen nach einem Mond, der sich nicht um einen Planeten dreht, damit dies funktioniert, sondern nur die Sonne vor dem Planeten umkreist. Ein Gezeiten-geschlossener Planet hat auch eine Seite permanent in Dunkelheit und eine Seite immer in der Sonne. Vermuten Sie, dass Sie eher nach einem großen Planeten suchen, der eine Sonne umkreist, mit einem weiter entfernten Planeten, der sich dauerhaft im Schatten dieses größeren Planeten befindet. Über die Machbarkeit bin ich mir nicht sicher, da sich entweder der große Planet, der den Schatten wirft, übermäßig langsam bewegt oder der Planet im Schatten sich übermäßig schnell bewegt
@Twelfth - Das ist eine wirklich gute Idee, aber der Planet davor würde sich aufgrund von Keplers drittem Gesetz mit einer viel größeren Winkelgeschwindigkeit bewegen.
Ja, entweder würde sich der große Körper zu langsam bewegen und in die Sonne stürzen oder der kleinere Körper würde sich zu schnell bewegen und das Sonnensystem verlassen. Ich glaube nicht, dass eine permanente Sonnenfinsternis praktikabel ist.
Was wäre, wenn Sie anstelle eines Mondes einen Planeten hätten, der unserem Merkur oder unserer Venus entspricht, sich aber in einer mit dem äußeren Planeten synchronisierten Umlaufbahn befindet und immer „in einer Linie“ mit der Sonne und dem äußeren Planeten ist? Ich vermute, es müsste ein bisschen größer sein als Quecksilber oder Venus, aber vielleicht ist es möglich?
@ Zwölfter Während einer der Planeten entweder zu langsam oder zu schnell sein müsste, um die herkömmliche Umlaufbahn aufrechtzuerhalten, könnte der Effekt theoretisch aufrechterhalten werden, wenn sich ihre Massen drastisch unterscheiden und ihre Exzentrizität ideal wäre. Aber mit variierender Exzentrizität variiert der Abstand zwischen den Planeten und der Effekt würde zu einer Art pulsierender ringförmiger Sonnenfinsternis. Oder geht das immer noch nicht mit Idealfaktoroptimierung?
Wenn der innere größere Planet extrem / ausreichend (hier wird die Wahrscheinlichkeit in Frage gestellt, z. B. die minimale Planetendichte) leicht ist, muss er keine so hohe Winkelgeschwindigkeit haben, um die Umlaufbahn aufrechtzuerhalten. Ebenso würde, wenn der äußere kleinere Planet extrem/ausreichend dicht ist (Wahrscheinlichkeit spekulativ, zB maximale Planetendichte), die höhere Winkelgeschwindigkeit erforderlich sein, um zu verhindern, dass er seine Umlaufbahn verliert. Gekoppelt mit idealen Optimierungen der relativen Masse zwischen Stern und Pflanzen, Entfernungen und Exzentrizitäten. Die Chance, dass ein solches Ereignis erreichbar ist, ist höher.
Wenn der Planet am L1-Punkt irgendwie stabil gehalten werden könnte, wäre die Schwerkraft zwischen dem Planeten in der ewigen Sonnenfinsternis und dem Planeten bei L1 und die Schwerkraft zwischen dem Planeten bei L1 und dem Stern ausgeglichen und somit der Planet bei L1 mit der Geschwindigkeit umkreisen, die erforderlich ist, um den Stern immer zu blockieren und den Planeten in einer ewigen Sonnenfinsternis hinter sich zu lassen.

Antworten (4)

Was Sie beschreiben, ist eine ringförmige Sonnenfinsternis, bei der der Mond (visuell) nicht ganz so groß ist wie der Stern, den er verfinstert.

Das ist nicht möglich.

Zuerst. Eine Sonnenfinsternis ist ein lokalisiertes Phänomen. Die Parallaxe, an verschiedenen Orten auf dem Planeten zu sein und den Stern und den Mond zu betrachten, wird ihnen unterschiedliche relative Positionen geben. Um dieses Problem zu beseitigen, müsste der "Mond" näher am Stern als am Planeten und fast so groß wie der Stern sein.

Eine globale totale Sonnenfinsternis ist möglich, wenn Sie sich auf einem Mond befinden, der von dem Planeten, den er umkreist, verfinstert wird. Der Planet ist größer als der Mond und wirft einen größeren Schatten, in den der Mond vollständig hineinpassen kann. Dies gibt Ihnen jedoch nicht den Lichtring, den eine ringförmige Sonnenfinsternis erzeugt. Wenn der Planet eine Atmosphäre hat, können Sie ihn vielleicht wie einen ringförmigen Sonnenuntergang erleuchten sehen. Deshalb ist der Mond rot, wenn er von der Erde verfinstert wird.

Das dauerhaft zu machen, wird jedoch nicht funktionieren. Bei der Gezeitenverriegelung geht es um die Rotation eines Körpers um seine Achse, nicht um seine Bewegung durch seine Umlaufbahn. Der Mond ist mit der Erde verbunden, was bedeutet, dass wir dasselbe Gesicht sehen.

Sie können die Umlaufbahn des Mondes um den Planeten nicht so lange machen wie die Umlaufbahn des Planeten um seinen Stern (was Sie wahrscheinlich mit Ihrer doppelten Gezeitensperre erreichen wollen). Der Mond wäre so weit weg , wäre es nicht mehr in der Umlaufbahn um den Planeten und sicherlich nicht nah genug, um eine ringförmige Sonnenfinsternis auszulösen.

Um etwas an einer festen Position in Bezug auf den Stern zu erhalten, müsste eine Positionierung an einem Lagrange-Punkt erfolgen. Entweder L1 oder L2. Diese können als "Umlaufbahnen mit Perioden gleich der Umlaufbahn des Planeten" betrachtet werden, aber es ist etwas komplizierter und es funktionieren nur zwei Punkte, nicht die gesamte Umlaufbahn. Diese Punkte stimmen jedoch direkt mit dem Stern überein, sodass es den Anschein haben könnte, dass es funktionieren würde.

L1 liegt zwischen dem Planeten und seinem Stern. Wenn etwas so groß genug wäre, um den Stern zu blockieren, würden Sie eine permanente Sonnenfinsternis bekommen, bis es wegdriftet, was schließlich passieren würde, da L1 instabil ist.

L2 befindet sich auf der anderen Seite des Planeten, sodass Sie möglicherweise einen Planetoiden (nicht gerade einen Mond oder Planeten) dazu bringen können, dort zu sitzen, obwohl er wiederum instabil ist, sodass der Planetoid schließlich von dem Punkt wegdriften würde.

Erde Sonne L1 und L2 sind ungefähr 1.5 × 10 6 k m von der Erde. Wenn es eine ringförmige Sonnenfinsternis verursacht, ist der Mond in der Nähe 4.0 × 10 5 k m von der Erde. Wenn Sie den Mond so weit nach außen bewegen, würde sich seine Winkelgröße um einen Faktor von verringern 3,75 also müssten wir seinen Radius um den gleichen Betrag vergrößern, um ihn visuell gleich zu halten. Das würde es etwas größer als die Erde machen! Selbst wenn die Instabilität von L1 nicht wäre, wäre eine unglaublich niedrige Dichte erforderlich, um das gesamte System nicht zu stören.

Umgekehrt könnten Sie so etwas wie Put Jupiter at tun 0,93 EIN U dann setze die Erde auf Jupiter-Sonne L2 ( 1 EIN U von der Sonne), hätte Jupiter einen Radius von etwa 50 Bogenminuten (wenn ich richtig gerechnet habe). Dies wäre etwas weniger als die doppelte Winkelgröße der Sonne in dieser Entfernung. Möglicherweise sehen Sie ein wenig Licht an den Rändern des Jupiters, das durch seine Atmosphäre gebrochen wird. Dies würde Parallaxenvariationen unterliegen, aber nicht so stark wie bei einer ringförmigen Sonnenfinsternis.

Sie haben jedoch das grundlegende Problem der Stabilität. Die Erde könnte für eine Weile bei L2 bleiben, aber sie würde wegdriften, ohne dass etwas sie an Ort und Stelle hält. Er würde als Jupitermond enden, auf Jupiter aufprallen oder aus dem Sonnensystem geschleudert werden.

Ein weiteres Problem mit Langrangschen Punkten: Sie funktionieren nur, wenn die Masse des 3. Objekts vernachlässigbar klein ist .
Was ist mit der Lokalisierung? Dadurch werden die anfangs angesprochenen Probleme beseitigt, und die Sonnenfinsternis mit dem goldenen Heiligenschein wäre nur von einem bestimmten Ort aus sichtbar. Dies könnte dazu führen, dass dieser Ort als heiliger Boden, als Hauptstadt eines mächtigen Imperiums oder ähnliches angesehen wird. Wenn der Mond von sich aus nicht stabil wäre, könnten Magie oder Technologie (von einer alten, vergessenen Vorläuferzivilisation) dies tun. Das ergibt eine interessante Handlung, wenn die Astronomen endlich herausfinden, dass so etwas nicht natürlich vorkommen kann.
+1 - Sie hatten Recht; Ich lag falsch. Ich werde den Teil meiner Antwort bezüglich der Gezeitensperre löschen, aber ich werde die Auswirkungen eines Mondes zwischen dem Planeten und dem Stern nur zum Spaß belassen. Aber deine Antwort beantwortet definitiv die Frage.
@Phillip Ja, obwohl ich mir der Schwelle nicht sicher war, war ich mir darüber sehr vage.
@vsz Ja, wenn Sie Ihren Mond bei L1 so groß machen könnten, dass er groß genug ist, um in dieser Entfernung eine ringförmige Sonnenfinsternis zu verursachen (ungefähr so ​​groß wie die Erde im Fall der Erde), während er immer noch hell genug ist, um den Lagrange-Punkt zu nutzen ohne es zu destabilisieren und dann aktiv an Ort und Stelle zu halten, könnten Sie eine ringförmige Sonnenfinsternis haben, die an einem Ort bleibt. Oder Sie könnten es auf der Oberfläche des Planeten herumbewegen. Partielle Sonnenfinsternisse wären von einem viel größeren Bereich um den Bereich herum sichtbar, in dem die ringförmige Sonnenfinsternis sichtbar war.
Gute Antwort. Schade aber. Das klang nach einer coolen Idee.

Da die Unmöglichkeit eines solchen Aufbaus bereits von @smithkm angegeben wird, müssen wir nach anderen Wegen suchen, um den von Ihnen vorgestellten Effekt zu ermöglichen.

Eine mögliche natürlich vorkommende Sache, die den Stern dauerhaft blockieren würde, ist ein Ringsystem oder ein sehr dicker Asteroidengürtel, der näher am Stern als am Planeten liegt. Eine Ansicht kann dann etwa so aussehen:

Wolke

Nicht gerade ein Heiligenschein, sondern eher zwei dünne Scheiben.

Tolle Idee. Hast du eine Ahnung wie dick das sein muss?
Viel dicker als realistisch, denke ich ... Unser echter Asteroidengürtel hat ungefähr alle eine Million Meilen einen Stein. Es wird nicht viel Sonnenlicht auslöschen. Dieses Bild sieht eher aus wie eine „Ringwelt“ als wie ein Asteroidengürtel. Ich denke das könnte funktionieren...
@JoannaMarietti Was auch immer funktioniert. Es ist jedoch nicht extrem unrealistisch, zum Beispiel sehen die Ringe des Saturn nicht sehr transparent aus.
Was also, wenn unser Planet ein „innerer“ Mond ist? Wenn die Ebene der orbitalen Trümmer des Riesen die gleiche ist wie der Kurs um den Stern und unser Planet nicht wackelt oder ähnliches, könnte die Sonnenfinsternis ganz einfach aufrechterhalten werden, oder? Ich würde hier jedoch keinen schwarzen Balken erwarten, sondern eher eine Streuung und Verzerrung des Lichts. Der gewünschte Effekt des OP lässt sich viel einfacher erreichen, wenn wir uns vorstellen, dass unser Planet-Mond gezeitenabhängig an unseren Riesen gebunden ist ... also ist alles, was dann erforderlich ist, ein weiterer günstig platzierter Riesen-Mond

Hinweis: Meine ursprüngliche Antwort war falsch; Gezeitensperre würde ein solches Szenario nicht erzeugen. Eine hervorragende Erklärung, warum dies der Fall ist, finden Sie in der Antwort von smithkm. Ich möchte einige Anmerkungen darüber hinterlassen, was passieren würde, wenn sich irgendwie ein Objekt zwischen dem Planeten und dem Stern befände . Allerdings ist ein solches Szenario nicht grundsätzlich unmöglich.

Aufgrund dieser Anordnung würden sich einige interessante Effekte ergeben:

  1. Gezeiten wären unglaublich – und nicht existent. Gezeiten werden durch die verschiedenen Ausrichtungen von Sonne, Mond und Erde verursacht. Gezeitenausbuchtungen sind das Ergebnis und können je nach ihrer Position relativ zu Sonne und Mond variieren. Diese Anordnung würde bedeuten, dass sich der Mond für immer auf einer Seite des Planeten befindet, und daher sind die Gezeitenausbuchtungen für immer wie die hier gezeigten Springfluten :

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  1. Keine Änderung der Tageszeit. Nun, das gilt eigentlich für jeden Planeten, der durch Gezeiten an einen Stern gebunden ist. Eine Hemisphäre wäre immer im Sonnenlicht und eine Hemisphäre wäre immer im Schatten. Auf dem Mond wäre es genauso. Eine Seite hätte einen strahlenden Blick auf den Stern, während die andere einen schönen Blick auf den Planeten hätte.
  2. Sie könnten einen Weltraumaufzug zum Mond bauen. Ich habe vor einiger Zeit bei Space Exploration nach dem Bau eines Weltraumaufzugs zwischen doppelt gezeitengesperrten Körpern gefragt , und die Antworten scheinen hier zuzutreffen. Wie HopDavid und Aramis sagten, ist es möglich, aber nicht sehr machbar. Dennoch wäre es ein interessantes und praktisches Transportmittel. Alles, was Sie brauchen, sind hunderttausende Kilometer Kohlenstoffnanoröhren und viel Glück.
Ich bin mir nicht sicher, ob das die permanente Sonnenfinsternis bringt, nach der er sucht, es sei denn, ich habe seine Frage falsch verstanden ... ich glaube, er sucht nach dem Mond, der immer zwischen dem Planeten und dem Stern steht, der nicht mehr als Mond qualifiziert ist, oder?
@ Zwölfte Entschuldigung, wenn ich unklar war. Ich meinte, dass ich nicht glaube, dass es irgendetwas gibt, was bedeutet, dass sein Szenario unmöglich ist.
Das Szenario ist nicht der gezeitengebundene Mond und der gezeitengebundene Planet, seine permanente Sonnenfinsternis die ganze Zeit. Ich denke ... Mond immer zwischen Stern und Planet
@ Zwölfter Ja, das ist es. Das hat er in seiner Frage erwähnt.
Ah, mein Missverständnis, ich dachte, die Frage wäre eine permanente Sonnenfinsternis, die dazu führt, dass die Sonne immer schwarz aussieht, mit einem Halo, bei dem die Gezeiten als Möglichkeit gesperrt sind. Sie sind direkt in der doppelten Flut gesperrt
Er erwähnte die Gezeitenverriegelung als einen möglichen Weg, um dies zu ermöglichen, aber die Frage scheint sich auf die Verfinsterung zu beziehen (daher der Titel). Sie haben die Möglichkeit der Gezeitensperre bestätigt und die Auswirkungen hervorragend erklärt, aber der Teil der Sonnenfinsternis scheint nicht beantwortet zu sein.

Es gibt eine Möglichkeit dafür, aber es kann nur um einen bestimmten Stern herum passieren. Wie Sie dieser Antwort entnehmen können ,

Stellen Sie sich einen Neutronenstern vor. Wenn der Radius unter das 1,76-fache des Schwarzschild-Radius für seine Masse fällt, dann ist aufgrund der allgemeinen relativistischen Lichtbeugung im gekrümmten Raum die gesamte Oberfläche aus jeder Richtung sichtbar

Jeder Planet, der in der Nähe des Neutronensterns kreist, befindet sich daher im Weg des Lichts, das von der Oberfläche kommt, verdunkelt es und erzeugt eine Sonnenfinsternis, und wenn die Proportionen und die Entfernung im richtigen Bereich liegen, könnte dies gut wahrnehmbar sein.

Ich denke, es wird kaum immer wie ein perfekter Heiligenschein aussehen, aber es wird immer noch ein Schatten sein.

Ich habe die Zahlen nicht ausgerechnet, aber meiner Intuition nach würde sich jeder Planet, der einen Neutronenstern so nahe umkreist, innerhalb der Hill Sphere befinden und daher kein Planet sein, aber es wäre cool, wenn das nicht der Fall wäre
Durch welchen Mechanismus könnte ein Planet in einer permanenten Sonnenfinsternis eingeschlossen werden?
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