Ist dieses bewohnbare Mondbildungsszenario plausibel?

Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten, wie ein Mond entstehen kann. Aufprall wie im Fall von Erde-Luna, Konformation wie im Fall der großen Monde der Gasriesen und schließlich Einfangen wie im Fall von Neptun-Triton. Eine weitere wichtige Tatsache ist, dass es in jedem Sonnensystem eine sogenannte Frostgrenze gibt. Jenseits dieser Linie wird sich der größte Gasriese bilden, da sich hier alle flüchtigen Stoffe (Wasser, Ammoniak, Methan) aus dem inneren System ansammeln. Innerhalb der Frostgrenze werden Gesteinsplaneten mit einer Größenordnung von mehr oder weniger Wasser als die Erde dominieren. Außerhalb dieser Linie dominieren flüchtige reiche Planeten.

Das Problem bei einem Einfangszenario ist, dass das eingefangene Objekt höchstwahrscheinlich auf einer unregelmäßigen und exzentrischen Umlaufbahn landen wird. Während die Umlaufbahn im Laufe der Zeit kreisförmig wird oder sich in eine Spin-Umlaufbahn-Resonanz einpendelt, wird dies Chaos im ursprünglichen Mondsystem anrichten. Besonders etwas von der Größe der Erde wird schlecht sein. Eine Supererde könnte jeden zweiten Mond ausschalten. Neptun hat keinen anderen großen Mond als den eingefangenen Triton.

Meine Vermutung ist also, dass das Einfangereignis alle außer den innersten regulären Monden oder einem oder zwei äußeren ausstoßen wird, die früh in eine Resonanz mit dem Eindringling geraten sind.

Ja, das ist definitiv plausibel, und ein Analogon wurde im Zusammenhang mit unserem Sonnensystem erforscht. Das Nizza-Modell und seine Varianten postulieren, dass die vier Riesenplaneten eine Reihe von Wanderungen aufgrund instabiler Resonanzen durchgemacht haben. Es wird angenommen, dass diese Wechselwirkungen es den Planeten auch ermöglicht haben könnten, Planetesimale von der Scheibe einzufangen und sie als Satelliten zu behalten ( Nesvorný et al. 2007 )! Sie erwähnen, dass der Planet, über den Sie sprechen, einer von mehreren wäre, also ist es ziemlich glaubhaft, dass er einen ähnlichen Prozess durchgemacht hat.

Als Randnotiz: Ich hatte mir ursprünglich Sorgen gemacht, ob Resonanzen die Bahnen von Monden während der Migration destabilisieren könnten – und das ist durchaus möglich ( Spalding et al. 2015 )! Andererseits scheint es, als ob es in erster Linie Satelliten betreffen sollte, die ihren Planeten in Entfernungen von weniger als etwa 10 Planetenradien umkreisen (die Ihre Monde sicherlich überschreiten), und wäre noch weniger ein Problem, wenn die Satelliten gegen Ende des Jahres eingefangen würden Migrationsprozess.

Kalt

Der Planet ist massiv, so dass Sie leicht eine Gezeitensperre des Mondes erhalten, dh die Rotation der Mondachse wird synchron zur Umlaufdauer (Monat) um den Planeten sein. Für den Erdmond beträgt diese Dauer etwa 28 Tage, für Ihren Mond ein Vielfaches davon.

Die vom Planeten abgewandte Rückseite Ihres Mondes wird etwa die Hälfte der Mondumlaufzeit lang kein Sonnenlicht oder die andere Hälfte des Monats volles Sonnenlicht abbekommen.

Die andere Seite (dem Planeten zugewandt) hätte kein Sonnenlicht, wenn die Rückseite Sonne hat.. und für einen großen Teil des Monats tritt eine Sonnenfinsternis auf: Die Sonne wird vollständig von dem riesigen Planeten bedeckt.

Ich bin mir nicht sicher über die bewohnbare Zone als Funktion der Entfernung, aber die Gezeitensperre könnte immer ein Problem für die Bewohnbarkeit durch Menschen darstellen . Tag und Nacht werden sehr lang wahrgenommen!

Im Durchschnitt wird dieser Mond sehr kalt sein. Es gibt keine bewohnbare Region, weil die „gemäßigte Zone“ (oder Meridian) auch unter den langanhaltenden Sonnenfinsternissen leiden wird, wenn der Mond hinter dem Planeten steht.

Um bewohnbar zu sein, sollte dieser Mond haben

• seine eigene Rotation und weniger Sonnenfinsternis: eine beträchtliche Entfernung zu seinem Planeten, die es jedem Teil des Mondes ermöglicht, Sonnenlicht zu bekommen und sich aufzuwärmen, und
• ein großer Bahnneigungswinkel irt zur Umlaufbahn des Planeten um die Sonne. Im Falle einer Gezeitensperre haben Sie möglicherweise eine schmale, schmetterlingsförmige Zone mit relativ moderaten Temperaturen.

Mondentstehungsszenario

F: "Der Gasriese bewegte sich näher an den Stern und in die bewohnbare Zone, als sich seine Monde noch bildeten, während dieses Transits hätte er einige massive Körper eingefangen."

Angenommen, die oben genannten Bedingungen sind erfüllt, der Mond hat ungefähr den gleichen Tageszyklus wie die Erde und seine Umlaufbahn hat einen großen Neigungswinkel, Sonnenfinsternisse werden selten sein.

Goldilock-Anflugvektor

Wenn der kleine Planet, der zum Mond wird, von dem großen Planeten angezogen wird, wird er seine Umlaufbahn fortsetzen, aber der Vektor der Schwerkraft wird zu seiner Bewegung beitragen. Um (schließlich) eine kreisförmige Umlaufbahn zu erreichen, sollte er den Planeten mit passieren eine Art "Goldilock-Vektor": zu nahe bedeutet, dass der kleine Planet eine sehr langgestreckte, elliptische Umlaufbahn bekommt, zu weit weg führt nur zu Umlaufbahnstörungen und Instabilität, er wird den Planeten nicht leicht "übernehmen". Zwischen diesen Fällen sollte es einen Vektor geben, der am Ende zu einer richtigen Umlaufbahn führt. Ich habe keine Möglichkeit, Formeln aufzustellen oder Nachforschungen anzustellen.

Goldlöckchen Abstand zur Sonne

Auch die übliche „Goldilock“-Bedingung zählt: Abstand zur Sonne. Ich begann diese Antwort, weil ich mir Sorgen um das Wetter (Temperatur) machte. Ich kann hinzufügen: Bei diesen Massen/Skalen müsste dieser Riesenplanet einen viel geringeren Abstand zur Sonne einnehmen. Ich frage mich, ob eine Goldilock-Umlaufbahn für diesen riesigen Massenplaneten erlaubt wäre ? Sie könnten es zu einem blauen Stern oder einem schwereren Stern mit höherer Temperatur machen, der etwas mehr Energie liefert.