Fast gezeitengebunden an den Mond und die Gezeiten, die er erzeugen würde

Ich habe eine Welt mit einem Mond, ähnlich wie die Erde und der Mond, außer dass der Planet fast gezeitenabhängig mit dem Mond verbunden ist. Der Mond scheint sich also nur sehr langsam über den Himmel zu bewegen und braucht, sagen wir, 7 Jahre für eine volle Umdrehung.

Über den Äquator des Planeten verläuft ein Süßwassermeer. Mein Ziel ist es, eine Umgebung wie im alten Ägypten mit dem Nil zu schaffen, wo es regelmäßig und sehr dramatische Überschwemmungen und Ebbe gibt. Außerdem möchte ich eine relativ einfache Möglichkeit, die Welt zu umrunden, indem ich dieser Meeres- / Flussströmung folge.

Ich möchte nur eine Vorstellung davon haben, dass diese Einstellung sinnvoll ist und dass ich das wahrscheinliche Verhalten richtig vorhergesagt habe, da ich nicht viel über Meere weiß.

  1. Wäre der Unterschied zwischen Flut und Ebbe bei einem ähnlich großen Mond dramatischer als auf der Erde, weil das Meer mehr Zeit hätte, den Mond "einzuholen"? Oder wären sie ungefähr gleich?
  2. Auf der Erde sind die beiden Fluten ungefähr gleich groß. Gilt das auch für dieses System?
  3. Angenommen, Sie wären in einem Boot und wollten den Gezeiten rund um die Welt folgen, wohin im Zyklus würden Sie segeln wollen? Ich würde denken, Sie möchten etwa auf halbem Weg zwischen einer Flut- und einer Ebbe-Ausbuchtung zurückbleiben und der Flut nachjagen. Ich denke, das wäre, wenn die Strömungen am stärksten sind. Was den Mond in einem Winkel von etwa 45 Grad vor Ihnen am Himmel platzieren würde, wenn ich Recht habe (Sie würden im Grunde den Mond jagen, und aus Ihrer Perspektive würde er sich nicht am Himmel bewegen).
  4. Könntest du dich einfach auf den Gezeitenströmungen dieser Welt treiben lassen oder bräuchtest du einen Motor oder ein Segel?
  5. Wie würden die Strömungen im Verhältnis zu den Hochwasserausbuchtungen funktionieren? Ich denke, dass es zwei Möglichkeiten gibt. Entweder zeigen die Gezeitenströmungen immer in Richtung der Flutwelle, und es gibt im Grunde zwei Konvektionszellen auf beiden Seiten der Flutströmung, oder es gibt eine einzelne Konvektionszelle, und die Flutwelle funktioniert wie ein Regentropfen, der ein Fenster hinunterrutscht. Was bedeuten würde, dass es tatsächlich eine Strömung gibt, die von der vor ihr liegenden Gezeitenwölbung wegfließt, bevor sie auf den Meeresboden / das Flussbett fällt und die Richtung umkehrt.

Jeder Einblick wäre willkommen. Wenn es irgendwelche auffälligen Merkmale gibt, an die ich nicht gedacht habe, wäre das auch interessant zu wissen.

Ich denke, dies verwechselt das Konzept der Gezeitensperre, bei der ein umlaufender Körper immer dieselbe "Seite" auf das andere Objekt richtet (in der bekanntesten Form der Gezeitensperre gibt es andere Möglichkeiten), mit dem Konzept der geosynchronen Umlaufbahn - wo ein umlaufender Körper scheint dieselbe Position am Himmel einzunehmen.
@G0BLiN - Soweit ich weiß, ist seine Position am Himmel ungefähr konstant, wenn Sie gezeitenabhängig an einen Himmelskörper gebunden sind. Siehe starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/questions/…
Das sind viele Fragen, die in einem Beitrag gestellt werden können. Wählen Sie einen für diesen Beitrag aus und erstellen Sie einen weiteren Beitrag, der auf diese Frage verweist und die andere Frage stellt.
Ich bin kein Experte, aber so wie ich es verstehe, werden Gezeiten nur von Mondphasen beeinflusst - oder um genau zu sein, von der relativen Position von Mond, Erde und Sonne. Stehen Mond, Erde und Sonne auf einer geraden Linie, dann ist Flut, und wenn Mond, Erde und Sonne einen rechten Winkel bilden, dann ist Ebbe. Weitere Informationen finden Sie unter science.howstuffworks.com/environmental/earth/geophysics/…
Und das verstehe ich nicht the planet is tidally locked to the moon, da ich nur Körper mit geringerer Masse kenne, die durch Gezeiten an die höhere Masse gebunden werden können.
@vylix. Nein, die tägliche Hauptflut ist allein auf die Position des Mondes zurückzuführen, nicht auf den Winkel, den er mit der Sonne bildet. Sie denken an Spring-/Nippfluten. Und es ist möglich, dass der Planet mit dem Mond verbunden ist. Siehe Pluto/Charon.
Definitiv verwirrend gezeitengesperrt mit geosynchron. Der Artikel, auf den verwiesen wird, ist aus der Sicht des Mondes, nicht aus der Sicht der Erde. Die Erde bleibt am Mondhimmel fixiert, wenn der Mond gezeitenabhängig ist, aber der Umlaufradius bestimmt, wie schnell sich ein Satellit über den Himmel bewegt.
@Jim - Okay, genug Leute haben das erwähnt, dass ich es mir angesehen habe. Wie sich herausstellt, befindet sich dieser Körper in Ihrer geosynchronen Umlaufbahn, wenn Sie gezeitenabhängig an einen Himmelskörper gebunden sind. Macht Sinn? Die Erde befindet sich also in einer geosynchronen Umlaufbahn des Mondes, weshalb immer dieselbe Seite des Mondes der Erde zugewandt ist und warum die Erde ihre Position am Mondhimmel nicht zu ändern scheint. Wenn also die Erde auch gezeitenabhängig mit dem Mond verbunden wäre, würde sich der Mond in einer geosynchronen Umlaufbahn der Erde befinden und seine Position am Himmel würde sich nicht ändern.
@JayLemmon Die Erde kann sich nicht in einer geosynchronen Umlaufbahn des Mondes befinden, da das Geo-Präfix die Erde bedeutet, nicht den Mond. Es befindet sich in einer selenosynchronen Umlaufbahn.
@MikeScott - Ja, fairer Punkt :)
Es dauert nicht 7 Jahre, um irgendwo auf der Welt zu segeln ( google.com/… ), also wäre es ziemlich unnötig, mit den Strömungen zu segeln, die durch eine 7-jährige Flut verursacht werden.
Segeln ist ein Schimpfwort. Driften?

Antworten (4)

Wenn der Mond relativ zur Oberfläche 7 Jahre für eine Umlaufbahn benötigt, muss er jeden Tag eine Umlaufbahn des Planeten relativ zum Mittelpunkt des Planeten ausführen (da er sich nahezu in einer geosynchronen Umlaufbahn befindet).

Wenn der Planet ungefähr 86400 Sekunden an einem Tag hat (wie die Erde), dann umkreist der Mond den Äquator in einer Entfernung von 36000 km, viel viel näher als der Mond wirklich ist. Dies würde möglicherweise zu viel größeren Gezeiten führen. Die Funktionsweise von Gezeiten besteht jedoch nicht aus einfachen Ausbuchtungen. Es gibt Gezeitenströme, der Mond erzeugt eine fließende Welle, die sich um die Erde bewegt, und wenn diese Welle auf Land trifft, kann sie nach oben gedrückt werden, und das gibt uns große Gezeiten an der Küste. Der Tidenhub in der Mitte des Ozeans ist viel kleiner (etwa einen Meter). Wenn sich der Mond relativ zur Oberfläche nicht schnell bewegt, hören diese Strömungen auf und die Küstenflut wird geringer sein.

Ich glaube nicht, dass es signifikante Gezeitenströmungen geben würde. Der Mond bewegt sich so langsam und die Flut würde so langsam steigen, dass der erforderliche Wasserfluss sehr gering wäre. Du könntest nicht auf der Flutwelle der Welt surfen.

Flutwellen sind eine Idealisierung, die von einer Welt ausgeht, in der es kein Land gibt. In Wirklichkeit werden die Gezeitenströme stark von der Form des Landes bestimmt https://www.youtube.com/watch?v=ZEhm_ONTQKc

Es gäbe zwei Flutwellen, genau wie auf der Erde. Außer auf der Erde führen Gezeitenströmungen dazu, dass an manchen Orten eine Flut größer ist als die andere.

Ich würde also erwarten, dass die mittelozeanische Flut viel größer ist, aber der Küsteneffekt ist geringer und es gibt keine signifikanten Gezeitenströme. Auch die Gezeitenerwärmung durch den Mond im Inneren des Planeten ist viel größer: Ich würde viel mehr tektonische Aktivität erwarten, wenn sich der Planet mit dem nahen Mond krümmt und krümmt. Der Mond wäre auch massiv: zehnmal größer, als er am Himmel erscheint. und Sonnenfinsternisse wären an der Tagesordnung.

Danke, ich hatte nicht darüber nachgedacht, wo das notwendigerweise den Mond platziert. Aus npl.washington.edu/av/altvw63.html klingt es so, als ob der Gezeiteneffekt eines Himmelskörpers mehr oder weniger proportional zu seiner scheinbaren Größe am Himmel ist. Selbst wenn die Entfernung fest ist, kann ich immer noch mit der Größe spielen der tatsächliche Mond, um angemessene Gezeitenkräfte zu erhalten.
Auch eine Anmerkung zu Ihren Zahlen von lhup.edu/~dsimanek/scenario/tides.htm , die Gezeitenwölbung in der Mitte des Ozeans beträgt ~ 1 Meter.
Ähm, sorry, ich hätte "kubisch proportional zur scheinbaren Größe" sagen sollen.
@JayLemmon 1m ist größer als ich es in Erinnerung hatte. korrigiert.
Eine geosynchrone Umlaufbahn hat nichts mit einer Gezeitensperre zu tun. Wenn Erde und Mond eines Tages in einer gegenseitigen Sperre landen, werden sie viel weiter voneinander entfernt sein als heute, und der Mond ist bereits zehnmal weiter von der Erde entfernt als ein GSO.
@pablodf76 Wenn Erde und Mond eines Tages in einer gegenseitigen Sperre landen, werden sie viel weiter voneinander entfernt sein als heute, die Rotationsperiode der Erde wird viel langsamer sein und die Höhe eines Gso wird in der Entfernung des Mondes liegen. da bei einer gegenseitigen Verriegelung die Umlaufzeit des Mondes = Umlaufzeit der Erde = Umlaufzeit des Mondes. Wenn die Erde eine 24-Stunden-Rotation hat und sich gegenseitig verriegelt, dann wäre der Mond 36000 km hoch.
@JamesK Die Erde kann nicht durch Gezeiten mit dem Mond verbunden werden und sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie heute drehen. Aus diesem Grund verlangsamt sich die Erddrehung gerade jetzt, während der Mond um etwa einen Zoll pro Jahr zurückgeht (glaube ich).
Die Entfernung zwischen Erde und Mond beträgt etwa 384.400 km, das ist eine Größenordnung größer als die 36.000 km dieses Szenarios. Da die Schwerkraft quadratisch zur Entfernung abnimmt, müssen Sie die Masse des Mondes um zwei Größenordnungen neu skalieren (verringern Sie sie auf 0,0088 ihrer aktuellen Masse). Wenn Sie der Einfachheit halber von einer homogenen Dichte ausgehen, bedeutet dies, den Radius des Mondes um etwa 0,2 zu verringern (im Vergleich zur Entfernung, die um etwa 0,1 verringert wurde) - all dies bedeutet, dass Sie viel näher kommen, viel weniger massiv, aber ziemlich größer (ungefähr doppelt so groß wie sein Winkel) Mond ...
@pablodf Ich stimme voll und ganz zu. Aber wenn wir den Mond und den Planeten miteinander verriegeln und der Planet die gleiche Masse wie die Erde hat, dann muss der Mond näher sein. Die Frage bezieht sich nicht auf die Erde.
@JamesK Ja natürlich. Wenn der Planet erdgroß ist und die Masse des Mondes im Vergleich dazu vernachlässigbar ist und Sie möchten, dass die Sperre um 24 Stunden erfolgt (was in der Frage nicht angegeben ist), dann sollte der Mond beim heutigen GSO sein.
Die Gezeitenkraft ist proportional zur Kubikzahl der Entfernung. Mit dem Mond bei GSO (eine Größenordnung näher als IRL) wären die Gezeiten um drei Größenordnungen stärker (dh ~ 1000-mal so stark wie IRL).

Aus den von Ihnen angegebenen Zahlen (Planet und Satellit in der Größe vergleichbar mit Erde bzw. Mond, 7 Jahre synodischer Monat für den Satelliten) können Sie nicht wirklich auf die Entfernung zwischen Planet und Satellit und damit auf die Größe der Gezeiten schließen.

Der Mond ist derzeit im Durchschnitt etwa 384.000 km von der Erde entfernt und durch die Gezeiten an die Erde gebunden; Damit eine gegenseitige Gezeitensperre stattfindet, müsste die Erde ihre Rotation verlangsamen und der Mond müsste sich stark zurückziehen, ein Prozess, der mehrere zehn Milliarden Jahre dauern würde. Der Mond befindet sich offensichtlich nicht auf einer geosynchronen Umlaufbahn, und wenn er sich von der Erde entfernt, wird dies noch weniger der Fall sein (wenn Sie natürlich den Wert des heutigen GSO nehmen!). Wenn sich die Rotation der Erde (oder eines Planeten) aufgrund der Gezeitenbremsung verlangsamt, entfernt sich das GSO weiter vom Planeten.

Der Abstand zwischen zwei aneinander gebundenen Körpern hängt von der Summe ihres Drehimpulses ab, der weder zu- noch abnehmen kann . Sie können mit jedem Wert innerhalb eines allgemein angemessenen Bereichs beginnen. Der Drehimpuls hängt von Masse und Rotationsgeschwindigkeit ab, und ein Planet könnte nach seiner Entstehung mit einer Rotationsgeschwindigkeit von fast null enden.

Zu Ihrer Frage: Ich würde denken, dass unabhängig von der Größe der Gezeiten die extrem niedrige Frequenz sie fast unbemerkt machen würde. Wir sprechen von einem Beschleunigungsvektor, der sieben Jahre braucht, um einen erdgroßen Planeten zu umrunden.

Betreff: Die Gezeitenfrequenz, wenn die Gezeitenkräfte viel stärker wären als auf der Erde, so dass die Gezeitenwellen ~ 15 Meter betragen würden, würden Sie das, denke ich, bemerken, auch wenn es fast 2 Jahre dauerte, um zu steigen und weitere 2 Jahre, um zu fallen.
Sie würden es sicherlich bemerken, aber nicht in einem Zeitrahmen, der erforderlich ist, um ein Boot daran vorbei zu segeln.
@JayLemmon Sie würden bemerken, dass der Meeresspiegel vorhersehbar steigt und fällt. Sie würden diese Veränderungen nicht als Ozeanwellen erleben (wie wir sie auf der Erde sehen). Auf so einer "Welle" würdest du nicht fahren können.
Wenn Sie sich alle 7 Jahre den Gezeiten folgend um den Planeten bewegen, müssen Sie nur eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 0,18 Metern pro Sekunde erreichen. Das ist nicht sehr schnell. Ich denke, es hängt davon ab, wie die Oberflächenströmungen aussehen würden, ob Sie sich nur auf das Driften verlassen könnten oder ob Sie etwas Kraft wie Segel brauchen würden. Wenn sich dieses Meer wie ein Fluss verhalten würde, könnten Sie meiner Meinung nach mindestens diese Geschwindigkeit erreichen, wenn Sie sich an den Thalweg halten würden.
@JayLemmon Das ist wirklich außerhalb meiner Liga. Ich denke, der Wind wäre der Hauptfaktor bei der Navigation, nicht die Gezeiten oder die Strömungen, die sie erzeugen. Aber dann werden Winde und Meeresströmungen auf der Erde stark von der Erddrehung beeinflusst. Es würde wirklich ein ausgeklügeltes Modell erfordern, um zu erraten, was das Ergebnis sein würde.

Um den letzten Satz von pablodf76 zu erweitern:

Wenn Ihr Planet einen erdähnlichen Umfang von 40.000 km hat und Ihr Mond alle sieben Jahre einmal umkreist (relativ zur Oberfläche), dann nur die Spitze Ihrer Gezeiten (dh die "Grundgeschwindigkeit" des Mondes) relativ zur Oberfläche fährt mit <1 km/h. Im Vergleich dazu bewegt sich der Höhepunkt der Gezeiten der Erde (die den Planeten jeden Tag umkreisen) näher an 1700 km/h heran. Obwohl die lokale Topografie natürlich zu Abweichungen am Boden führen wird, werden Sie im Allgemeinen keine nennenswerten Gezeitenströmungen feststellen.

Wenn die Umlaufebene des Mondes nicht mit der Ebene des Äquators Ihres Planeten ausgerichtet wäre (geosynchron, aber nicht geostationär), würden Sie wahrscheinlich eine stärkere Nord-Süd-Gezeitenbewegung sehen als Ost-West.

Ihre Gezeiten wären RIESIG, Hunderte oder Tausende von Fuß hoch, aber SEHR langsam. Mehr wie: „Bau hier nichts Dauerhaftes oder Teures, in drei Jahren wird es unter Wasser sein. Dein Mond muss etwa 10 Mal näher sein, wenn alle Dinge gleich sind. Gib die abnehmenden Quadratgesetze, invertiert, deinem Mond, alles Wenn die Dinge gleich sind, hat es einen 100-fachen Einfluss auf die Oberflächenflüssigkeit. Es hätte einen so großen Einfluss, dass seine Schwerkraft berücksichtigt werden müsste, um sehr hohe Strukturen zu entwerfen. Es könnte auch sehr gut zerstörerische Auswirkungen auf Kernheizung und Kruste haben. Manteltektonik.

Andere zu berücksichtigende Dinge, WENN Sie etwas hatten, das Sie nicht alle 2 Jahre oder so aufgeben wollten (wenn Sie eine Flut alle 3,5 Jahre berechnen, die ein Jahr oder so lang ist), könnte jeder Bergbau nur für ein paar Jahre durchgeführt werden Dann wurde die gesamte Ausrüstung herausgezogen und die Minen bis zur nächsten Ebbe geflutet. Jede Stadt müsste auf Türmen gebaut werden, die hoch genug sind, um bei Flut höher als der Wasserspiegel zu sein. ODER Sie könnten eine Stadt aus miteinander verbundenen Strukturen bauen, die schwimmen, angebunden oder an Kabeln festgemacht sind, Tausende von Fuß lang sind und jedes Mal mit der Flut schwimmen würden, oder eine „wandelnde“ Stadt schaffen, die sich weiterbewegt, um immer einen Schritt voraus zu sein die Gezeiten. Sie können auch die Masse Ihres Mondes anpassen, um die Gezeiten auf ein überschaubares Niveau einzustellen. Ihr Szenario, wie angegeben, Dies würde alle 7 Jahre zu einer einzigen Flut führen, die Tausende von Fuß hoch (oder tief, wie es der Fall sein mag) ist. Erforschen Sie also, wie Sie eine Zivilisation schaffen können, die ihren Äquator vermeidet (den Ort, an dem sich der gigantische Klumpen von Oberflächenflüssigkeit sammelt und bewegt) oder bleiben Sie vorne davon. Haben Ihre äquatorialen Breiten eine Topographie, die verhindern würde, dass eine Maschine in Stadtgröße alle 7 Jahre darüber rollt / läuft? Haben Ihre Spediteure Notfallpläne für den Fall, dass ein Rad/eine Achse/ein Bein ausfällt? Wie viel, gerade Zahl oder Prozentsatz kann sinken, bevor Geschwindigkeit oder Vorwärtsbewegung behindert werden ect. habe Flosse mit dieser Welt. Haben Ihre äquatorialen Breiten eine Topographie, die verhindern würde, dass eine Maschine in Stadtgröße alle 7 Jahre darüber rollt / läuft? Haben Ihre Spediteure Notfallpläne für den Fall, dass ein Rad/eine Achse/ein Bein ausfällt? Wie viel, gerade Zahl oder Prozentsatz kann sinken, bevor Geschwindigkeit oder Vorwärtsbewegung behindert werden ect. habe Flosse mit dieser Welt. Haben Ihre äquatorialen Breiten eine Topographie, die verhindern würde, dass eine Maschine in Stadtgröße alle 7 Jahre darüber rollt / läuft? Haben Ihre Spediteure Notfallpläne für den Fall, dass ein Rad/eine Achse/ein Bein ausfällt? Wie viel, gerade Zahl oder Prozentsatz kann sinken, bevor Geschwindigkeit oder Vorwärtsbewegung behindert werden ect. habe Flosse mit dieser Welt.

Tatsächlich folgen die Gezeitenkräfte einem umgekehrten Würfelgesetz, sodass ein Mond von der Größe des 10-mal näheren Mondes den 1000-fachen Einfluss auf die Oberflächenflüssigkeit hätte. Siehe npl.washington.edu/av/altvw63.html . Natürlich könnten Sie den Mond einfach so verkleinern, dass er am Himmel dieselbe scheinbare Größe hat. Dann hätte es die gleichen Gezeiten wie auf der Erde.
JA! (Ich war nah dran, nur um den Faktor 10 weniger.) Danke.
Fast gezeitengebunden an den Mond und die Gezeiten, die er erzeugen würde
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v