Gezeiten mit 3 großen Monden

Mit dem Kommentar "Die Gezeiten sind das für die Geschichte entscheidende Merkmal. Der Rest kann angepasst werden." Ich empfehle einen einzelnen massiven Mond (relativ massiv im Vergleich zu den meisten natürlichen Monden, die wir kennen) auf einer stark elliptischen Umlaufbahn, die sich dem Planeten alle 30 bis 40 Tage nähert . Wenn es nahe kommt, haben Sie die fantastischen Gezeiten, die Sie wollen. In der restlichen Zeit werden die geringeren Gezeiten vom Stern verursacht.

Am Beispiel der Erde und des Mondes, weil der Einfluss (hier mit losen Begriffen, nicht mit spezifischen wissenschaftlichen) der Schwerkraft mit abnehmender Entfernung exponentiell zunimmt, wenn der Mond in eine Umlaufbahn wechseln würde, in der er nur halb so weit von der Erde entfernt wäre, sein Gravitationseinfluss würde nicht verdoppelt, sondern vervierfacht. Dies würde nicht unbedingt bedeuten, dass die Gezeiten viermal so dramatisch wären wie jetzt, da es neben der einfachen Schwerkraft viele andere Faktoren gibt (wie Küstenformen und -anordnungen, Wellenfrequenzen und -resonanzen usw.), aber es ist ein gutes Ausgangsbeispiel es zu erklären.

Wenn Sie die durchschnittliche Entfernung auf diese Weise um die Hälfte verringern, aber ohne die Form der Umlaufbahn zu ändern (die derzeit ziemlich kreisförmig ist), erhalten Sie eine viel schnellere Umlaufbahn, vielleicht eine vollständige Umlaufbahn alle 10 Tage, anstatt der aktuellen 28 oder So. Aber wenn Sie dann die Umlaufbahn zu einem langen, dünnen Oval dehnen und die durchschnittliche Entfernung wieder erhöhen, sodass sie wieder auf eine Umlaufbahn von 30 oder 40 Tagen zurückgeht, können Sie sich VIEL näher annähern, als es derzeit der Fall ist (massive Gezeiten für ein paar Tage oder so), und dann wird es sich viel weiter zurückziehen als es derzeit der Fall ist (während es sich zurückzieht, nimmt es ab, wenn es sich wieder nähert).

Du kannst mit der Realität nicht erreichen, was du willst

Ich hätte dies klar erklären sollen, als ich die Antwort zum ersten Mal schrieb. Ich entschuldige mich dafür, dass ich dies nicht getan habe. Ich glaube nicht, dass es möglich ist, die von Ihnen beschriebenen Effekte mit der Realität zu erreichen. Monde, die groß genug sind, um die Flutwellen und die von Ihnen beschriebenen Gezeitenverschiebungen zu erzeugen, würden das Leben auf dem Planeten miserabel machen (Vulkanismus zum Beispiel) und Flutwellen würden die ganze Zeit auftreten. Es gibt auch keinen Zufall kleinerer Monde, der sie hervorbringen kann.

Das lässt Ihnen nur zwei Möglichkeiten: Gehen Sie weg von dem, was Sie für Ihre Geschichte wollen, oder leben Sie glücklich mit der Aufhebung des Unglaubens.

Zum Zweck der Aufhebung des Unglaubens, ja, das können Sie

„Suspension-of-Dibelief“ beschreibt die Balance zwischen detaillierter Realität und Fiktion, sodass Ihr Leser die Geschichte genießt, ohne von der „Unwirklichkeit“ dessen, was Sie beschreiben, abgelenkt zu werden. Um ehrlich zu sein, möchten Sie wirklich einfach einen beliebigen Zeitplan für Ihre Geschichte verwenden. Wenn Sie möchten, dass dieses seltene Ereignis nur etwa einmal im Monat auftritt, dann tun Sie dies. Sie brauchen eine glaubwürdige Lösung – nicht unbedingt eine wissenschaftlich genaue Lösung.

Lassen Sie unsere Wissenschaftsfans auf dieser Seite jedoch nicht zu sehr außer Kontrolle geraten. Hin und wieder geraten sie so ins Schwärmen, wenn sie sagen: "Das kannst du nicht!" dass sie vergessen, dass Sie eine Geschichte schreiben und kein Lehrbuch über die Mechanik der Mondumlaufbahn.

Was kann ich also tun?

Mit drei Monden können Sie eine glaubwürdige Bedingung für nahezu jede gewünschte Gezeitenstruktur schaffen.

Mond Nr. 1  ist etwas kleiner als unsere Luna und etwa gleich weit entfernt. Es umkreist die Welt in ungefähr 30 Tagen und die Welt dreht sich an einem Tag, was die täglichen Gezeiten erzeugt. Es ist ein guter Ausgangspunkt.

Mond Nr. 2  ist ein größerer Mond. Wie viel größer, hängt davon ab, wie viel größere Gezeitendifferenz Sie benötigen. Hier muss man nicht wild werden. Wir reden nicht über mehr als 1,5-mal so groß wie Luna. Er befindet sich etwas weiter außen in der Umlaufbahn und bewegt sich langsamer als Mond Nr. 1, sodass sich die beiden Monde nur etwa alle 30-40 Tage aneinanderreihen. Jetzt dreht sich Ihr Planet einmal am Tag und das bedeutet, dass das Wasser direkt unter jedem Mond istwird in Richtung des Mondes gezogen, während der Planet ihn unter dem Mond dreht. Ihre Gezeiten sind jetzt ziemlich komplex. Der größere Mond ist weiter entfernt, daher ist sein Gesamteffekt mehr oder weniger derselbe wie der nähere, kleinere Mond. Im Grunde haben Sie jetzt zwei Gezeiten pro Tag. Aber wenn diese beiden Monde aufeinandertreffen, bekommt man RIESIGE Gezeiten. Sie müssen sich daran erinnern, dass der Effekt langsam schlechter wird, wenn sich die beiden Monde näher kommen (und anschließend weiter voneinander entfernt werden). Also, während der schlimmste Tag ist, wenn sie aufgereiht sind, haben Sie die Woche vor und die Woche hinter hässlichen Gezeiten.

Danke an @Eth für den Hinweis, dass mein ursprünglicher Kommentar, dass sich M2 ein Haar langsamer bewegt, nicht glaubwürdig ist. Wenn Sie überlegen, wie schnell sich jeder Mond bewegt, stellen Sie sich Folgendes vor: Mond M1 umkreist einmal alle 30 Tage und wir möchten, dass sie sich alle 40 Tage oder so überqueren. M2 wird einen Teil seiner Umlaufbahn zurücklegen, während M1 bis zu 133 % seiner Umlaufbahn zurücklegt. Je niedriger die Zahl (die kleiner als 100 % sein muss), desto glaubwürdiger ist das Szenario.

Mond Nr. 3  Diese ersten beiden Monde befinden sich auf derselben Umlaufbahnebene. Dieser Mond ist es nicht. Es ist wie Pluto geneigt. Dies hat eine Reihe komplexer Effekte, aber um sie zu vereinfachen: (a) Die Gezeiten für diesen Mond werden von den Gezeiten der anderen Monde weggezogen . Die Gezeiten werden kompliziert, aber sie werden auch etwas "geglättet". (b) Denken Sie daran, dass die Gezeiten auf den Wasserzug zum Mond zurückzuführen sind, und dieser Zug ist näher an den Wendekreisen von Steinbock und Krebs, wo die Monde Nr. 1 und Nr. 2 am Äquator gezogen werden. Aber hier ist der lustige Teil: (c) Jetzt haben Sie eine Bedingung, bei der alle drei Monde in einer Reihe stehen können.Aufgrund der Orbitalneigung hat diese Aufstellung eine dramatische Wirkung. Sie können jetzt Ihre Flutwellen durch Aufhebung des Unglaubens erhalten (die drei Monde können dies in Wirklichkeit nicht tun. Kein Mond oder eine Kombination von Monden kann dies. Aber Sie möchten eine gute Geschichte erzählen, kein Lehrbuch schreiben.)

Durch die Verwendung einer beliebigen Kombination dieser drei Monde, ihrer Größe und ihrer Umlaufgeschwindigkeit können Sie im Grunde jedes glaubwürdige Gezeitensystem erstellen, das Sie möchten. Machen Sie sich keine Sorgen, mathematisch korrekt zu sein. Wenn Sie eine größere Flutwelle wünschen, machen Sie Moon #2 oder Moon #3 etwas größer. Wenn Sie möchten, dass sie sich seltener aufreihen, erhöhen Sie die Umlaufgeschwindigkeit von Mond Nr. 2 oder Mond Nr. 3 etwas. Optimieren Sie es gerade so weit, dass die Leute glauben können, was Sie ihnen sagen, und konzentrieren Sie sich auf die Geschichte, die Sie wirklich erzählen möchten.

Ich habe eine andere Antwort von Brythan & Dalila kommentiert. Sie wiesen darauf hin, dass eine elliptische Umlaufbahn nur bei enger Annäherung massive Gezeiten erzeugen wird.

Die Umlaufzeit hängt nur von der Hauptachse der Orbitalellipse ab. Wenn Sie also das Perigäum um sagen wir 150.000 km absenken und das Apogäum um den gleichen Betrag anheben, bleibt die Periode die gleichen 28 Tage, die wir jetzt haben. Da ist eine Quadratwurzel aus Achsenwürfel drin. Wenn Sie also die Länge der Achse verdoppeln, verlängert sich die Periode um die Quadratwurzel von 2^3 oder ungefähr 3 – etwa 90 Tage.

Dies hat jedoch einige Nebenprobleme:

A: Wirklich massive Gezeiten werden eine enorme Erosionskomponente haben. Sie füllen immer wieder 50 Fuß Wasser, und die Strömungen, die dieses Wasser zum und vom Ozean bewegen, durchkämmen das Land. Sie werden kein Watt haben. Sie werden nackten Felsen haben. Wenn während eines 11-stündigen Gezeitenzyklus 30 Meilen von Wohnungen freigelegt werden, dann haben Sie durchschnittliche Gezeitengeschwindigkeiten von 60/11 – etwa 5 Meilen pro Stunde. In erster Näherung sind sie sinusförmig, sodass die Spitzengeschwindigkeit etwa 7,5 Meilen pro Stunde betragen würde. Das würde bedeuten, dass die Gezeiten mit einer Geschwindigkeit hereinbrechen, mit der die meisten Menschen nicht über längere Strecken laufen können. Das ist besser als ein 4-Stunden-Marathon.

Informieren Sie sich über die Gezeiten im Ärmelkanal. Schlagen Sie auch Gezeitenströmungen nach. Multiplizieren Sie mit 8. Das Ein- und Aussteigen wird eine Herausforderung sein.

Die Gezeiten werden von der Form des Landes beeinflusst. Die Bay of Fundy leitet die Gezeiten und hat daher statt 4-6 Fuß Stellen mit Gezeiten von bis zu 40 Fuß. Die Pazifikküste in der Nähe von Kitimat hat jetzt Gezeiten von 15 bis 25 Fuß.

B: Es sind nicht nur die Meere, die Gezeiten haben. Die Luft tut es auch. Google Mondfluktuation Luftdruck. (4 MB?) Ziemlich klein im Moment. Derselbe Faktor gilt für diese Änderungen. Auch jetzt besteht bei Neu- und Vollmond eine etwas größere Wahrscheinlichkeit von Stürmen, teilweise aufgrund der größeren Luftflut. Sie können dies verwenden, um ein paar weitere Katastrophen zu verursachen.

C: Die Luftfluten werden die Atmosphäre abschöpfen. Sie brauchen einen natürlichen Prozess, der die Atmosphäre regeneriert. Schlagen Sie die Ursprünge der Atmosphäre nach.

D: Auch die Erdkruste wird durch Gezeiten deformiert. Dieses Biegen erzeugt Wärme. Sie werden viel mehr Erdbeben und viel mehr Vulkanismus haben. Vulkanismus erzeugt viel CO2. Mehrere der Aussterben der Erde werden großen vulkanischen Ereignissen entweder als Haupt- oder auslösende Ereignisse zugeschrieben. Dies löst Ihr Luftproblem, aber Ihnen wird der Stickstoff ausgehen. Dies wird auch dazu beitragen, die erodierten Küsten wieder aufzubauen.

E: Aufgrund der größeren Entfernungsvariation werden die Gezeitentabellen viel komplizierter.

F: Wählen Sie Ihre Entfernung richtig, und der Mond bei Peragee wird langsamer und stoppt. Der Mond wird mit der gleichen Geschwindigkeit umkreisen, wie sich die Erde dreht. Dadurch wird die Hochwasserperiode verlängert. Um dem gerecht zu werden, müssen Sie in einen anständigen Orbitalsimulator investieren.

G: Im Moment beträgt die Umlaufbahn des Mondes dreißig Grad und ist zur Erdrotation geneigt. Dies hat einen stabilisierenden Einfluss auf die Erdneigung. Ein Putten in einem noch steileren Winkel würde dazu führen, dass sich das Flutwellenmuster nicht so oft wiederholt.

H: Die Erde hatte einmal einen 6-Stunden-Tag. Die Schlepper der Gezeiten haben die Erde verlangsamt, wobei die Energie den Durchmesser der Mondumlaufbahn vergrößert hat. Bei der Ellipsenbahn würde dies schneller passieren. Der Prozess neigt dazu, die Umlaufbahn kreisförmiger zu machen, da mehr Energieübertragung am Perigäum stattfindet. Sie müssen erklären, warum es nicht runder ist. (Sie können es als ungelöstes Rätsel belassen. Dann postulieren Sie in einer Fortsetzung einige Maschinen Gottes, die die Stationshaltung antreiben. Niven musste dies tun, als MIT-Studenten herausfanden, dass die Ringwelt nicht stabil war.)

Der einfachste Weg, die Wellenausbreitung und -ausbreitung zu modellieren, ist durch eine Sinuswelle. Beginnen wir damit, den Effekt eines einzelnen Mondes in einer konstanten Position mit der folgenden Gleichung zu modellieren:

WaterSurfaceElevation = Amplitude × sin ((Frequenz × T) + Phase)

Für unsere Zwecke:
Amplitude = Die Stärke des Mondes während seines Höhepunkts
Frequenz = Wie oft der Mond eine Umlaufbahn in einer Zeiteinheit vollendet
T = Zeit seit Beginn des Mondzyklus
Phase = Phase bei T(0) mit 360 gleich zu einem 1 vollen Zyklus

Mondrot hat: eine Amplitude von 1,5, eine Frequenz von 1,2 und eine Phase von 0 Mondblau hat: eine Amplitude von 1, eine Frequenz von 0,7 und eine Phase von 90

Die grüne Linie repräsentiert den Nettoeffekt beider Monde. Dieses Verfahren kann für eine beliebige Anzahl von Monden verwendet werden.

Reality-Check:

Ich habe in diesem Forum, in Physics.SE und in mehreren anderen wissenschaftlichen Foren gefragt, ob mehrere signifikante Monde möglich sind.

Kriterien:

• Musste einen visuellen Durchmesser von mindestens 1/2 Grad haben (wie Luna)
• Ungefähr gleiche Dichte.

Bei allen existierenden Beispielen von Mehrkörpersystemen im Sonnensystem ist das Primärsystem VIEL massiver als die Satelliten.

Bisher waren alle Antworten entweder "Nein" oder gar keine Antwort.

Ich habe mit einem Simulator gespielt und einen Mond in der Größe von Luna und einen mit 1/2 Durchmesser (= 1/8 der Masse) in 1/4 der Entfernung ausprobiert. Dies ergibt die gleich großen Gezeiten wie Luna, ist optisch größer als der Mond.

Ich verbrachte einige Zeit damit, die Umlaufbahnen zu optimieren, entweder um Resonanzen zu treffen oder zu vermeiden. Die meisten haben entweder den kleineren Mond aus dem System geworfen oder ihn auf die Erde geschleudert.

Als Gegenbeispiel haben wir den Mars mit zwei Monden in einer ziemlich engen Umlaufbahn, aber mit kleinen Massen – klein genug, dass selbst wenn der Mars Ozeane hätte, die Gezeiten unbedeutend wären.