Könnte ein Planet mit vielen Monden jede Nacht einen anderen Mond sehen?

Dies ist nicht möglich, da Satelliten in unterschiedlichen Umlaufbahnen notwendigerweise unterschiedliche Perioden haben. Sie werden sich alle mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten über den Himmel bewegen, sodass sie sich hin und wieder gegenseitig einholen.

Es ist kompliziert, mehrere Satelliten in derselben Umlaufbahn zu haben - solche Anordnungen sind auf einer geologischen Zeitskala nicht stabil und zu unwahrscheinlich, um auf natürliche Weise zu passieren.

Dinge, die weniger intuitiv und seltsamer sind, als Sie vorschlagen, passieren jedoch. Orbitalresonanz und Hufeisenbahnen sind eine Sache. Eine lange Folge von Hufeisenumläufen könnte dem, was Sie wollen, nahe kommen.

Ja

Es funktioniert nicht von jedem Punkt auf der Planetenoberfläche, und Sie können einen Blick auf die anderen Monde erhaschen, aber zumindest am Äquator und in den Wendekreisen sollte es möglich sein.

Der Mond, den ich dafür verwendet habe, ist mit 5000 Tonnen kleiner als unser aktueller Mond. Er kommt viel näher als unser aktueller Mond, also sollte er ungefähr so ​​​​sichtbar sein.

Unter der Annahme eines Earth-Centered-Earth-Fixed-Koordinatensystems sollte diese Umlaufbahn für Sie funktionieren:

a = 154600 km +/- 0,1 % (Halbachse)
b = 80000 km (Halbachse)
Mit Phasen von 2n/7 * pi für v.

Die Apoptose beträgt 286.892 km – was etwas weiter entfernt ist als unser aktueller Mond. Die Periapsis beträgt 22.308 km, was einer Höhe von 15.937 km entspricht. Dies ist über der ISS, über dem Space Shuttle, aber unter GPS-Satelliten und geostationären Satelliten.

Sie können tagsüber mindestens 5 Monde sehen, die einen Ring von Osten bis zur Mittagssonne und von unten nach Westen bilden. Sie beginnen am späten Nachmittag im Westen zu verschwinden, wobei der letzte Untergang kurz nach Sonnenuntergang erfolgt, wobei der Mond dieser Nacht irgendwann während der Nacht von Osten aufgeht. Der Mond folgt schnell von Osten nach Westen und geht dann im Westen unter. Ein paar andere Monde beginnen kurz vor Sonnenaufgang aufzugehen, und dann wird der Sonnenaufgang im Osten stattfinden. Diese Sonnenauf- und -untergangsmonde sind nachts viel dunkler als der Hauptmond.

Dies wäre für Hunderte, möglicherweise Tausende von Jahren stabil, aber nicht für Millionen.

Der Grund für die +/- 0,1% ist, dass ich den Vorschub nicht berücksichtigt habe, der erforderlich ist, um die Apoptose auf die Sonne gerichtet zu halten, sodass die nächste Annäherung immer nachts ist, wenn sich der Planet um die Sonne dreht (ich habe nur ECEF-Koordinaten verwendet, weil sie sind einfacher) - Irgendwo zwischen 153000 und 156000 wird Ihr Sweetspot sein, aber ich vermute, Sie brauchen es nicht mit dieser Genauigkeit.

(bearbeitet - die Gleichungen tatsächlich ausführen)

Du wirst brauchen:

• kleine, sehr schwache Monde, die tagsüber nicht zu sehen sind. Wir rechnen damit, dass diese kleinen, schwachen Monde dazu neigen, in ihren Sichelphasen in der morgendlichen / abendlichen Blendung verloren zu gehen.
• Eine Art regelmäßige Bahnstörung, die die Apsidenlinie der Monde mit der gleichen Periode wie der Planet präzediert, so dass die große Halbachse auf die Sonne zeigt.
• Eine Art supertechnologischer oder übernatürlicher Mechanismus, um diese Monde zu platzieren und sie synchron zu halten; Ich glaube nicht, dass dieses Setup auf historischen Zeitskalen stabil sein wird, geschweige denn auf astronomischen.
• Das wird nicht für den gesamten Planeten funktionieren. Die besten Ergebnisse erhalten Sie für einen Beobachtungsplatz direkt unter der Periapsis.

GeoGebra-Grafik: 7 Monde in einer elliptischen Umlaufbahn von 7 Tagen

Im obigen Bild haben wir 7 Monde in derselben Umlaufbahn, simuliert in GeoGebra. Ich habe die Masse der Erde und den Radius der Erde verwendet. Eine Umlaufbahn mit einer großen Halbachse von 154.473 km und einer Exzentrizität von weniger als 0,752 ergibt eine Umlaufbahn mit einer Periode von 168 Stunden, wobei jeder Mond 6,5 Tage auf der Sonnenseite und 12 Stunden auf der Nachtseite verbringt. Die Monde sind auf dieser Umlaufbahn durch 24 Stunden getrennt.

Der Horizont für einen ausgewählten Beobachter, der sich auf dem Äquator direkt unter der ebenfalls gezeigten Periapsis befindet, wird rot, wenn der Beobachter auf der Sonnenseite steht, und grün, wenn der Beobachter auf der Nachtseite steht.

Schema der Himmelsansicht vom Beobachterstandort - Link zur Animation

Für diesen Beobachter hat er bei Sonnenuntergang Sichtverbindung zu bis zu drei der Monde; Der Mond der aktuellen Nacht wird direkt über Ihnen sein, die nächsten beiden Monde befinden sich in der Umlaufbahneinstellung.

Der aktuelle Mond scheint zunächst nach Westen zu driften, beginnt aber, sich nach Osten zu bewegen, wenn die nächsten beiden Monde in der Rotation unter den westlichen Horizont gleiten.

Wenn Mitternacht eintritt, wird der Mond der aktuellen Nacht der einzige sichtbare sein, und er wird wieder am Meridian sein.

Im Laufe der Nacht wird der Mond der aktuellen Nacht über den Meridian hinausschießen und dann wieder nach Westen driften, um bei Sonnenaufgang über ihm zu sein, an welchem ​​Punkt es eine Sichtlinie zu den drei vorherigen Monden in der Rotation gibt.

Wenn die Mittagszeit naht, stehen alle Monde am Tageshimmel,

Ich kenne keinen Mechanismus, der dies auf natürliche Weise ermöglichen würde, und Ihre standardmäßigen nicht-keplerischen Störungen werden diese Monde wahrscheinlich in kurzer Zeit aus ihren perfekten Positionen ziehen, und dann ist es die orbitale Donnerkuppel.

Naja, es kommt erstmal auf den Standpunkt an. Ist das nur von einer Seite des Planeten oder von jedem Punkt aus? Wenn es nur eine Seite ist, haben wir und die Monde eine elliptische Umlaufbahn, dann ja. Stellen Sie sich 7 Monde vor, die alle eine sehr elliptische Umlaufbahn haben und einmal pro Woche den Planeten umkreisen. Auf der planetenfernsten Seite der Ellipse bewegen sie sich langsam. Wenn sie sich dann dem Planeten nähern, beschleunigen sie, und sobald sie die andere Seite erreicht haben, sausen sie in einer einzigen Nacht vorbei. Sie könnten sich sogar dieselbe Umlaufbahn teilen. Ich glaube aber nicht, dass es aus Sicht der Dinge möglich wäre.

Ich glaube nicht, dass dies möglich ist. Unter der Annahme einer 24-Stunden-Umlaufzeit für den Planeten und einer 7-Tage-Periode für die Monde.

In einer einzigen Nacht könnte ein Beobachter ungefähr eine halbe Halbkugel sehen, also sollte im Durchschnitt die Hälfte der Monde sichtbar sein.

Angenommen, die Umlaufzeit des Mondes wäre genau gleich der Umlaufzeit des Planeten. In einem solchen Fall würde der Mond Tag und Nacht immer exakt dieselbe Stelle des Planeten umkreisen. Es würde immer auf der einen Seite des Planeten zu sehen sein, nie auf der anderen Seite des Planeten, und am selben Ort sowohl „Tag“ als auch „Nacht“. Verlangsamen oder beschleunigen Sie jetzt die Umlaufzeit nur des Planeten, nicht des Mondes. Der Mond würde langsam aus dem Blickfeld verschwinden und aus dem Blickfeld bleiben, bis die Umlaufbahn des Planeten die Umlaufzeit des Mondes wieder „eingeholt“ hat.

Platzieren Sie nun sieben Monde in gleichen Abständen um den Planeten herum auf derselben Umlaufbahn, so dass, wenn einer verschwindet und „untergeht“, ein anderer auf der anderen Seite des Himmels „aufgeht“. Es wäre nicht 'jede Nacht ein anderer Mond', sondern 'nur ein Mond am Himmel in einer bestimmten Nacht', niemals zwei Monde, die während einer Nacht am selben Himmel erscheinen und immer die gleiche Folge von Monden durchlaufen .

Das heißt, es könnte Tag und Nacht für eine Woche derselbe Mond sein, dann für die nächste Woche ein anderer Mond und so weiter, während jeder Mond der Reihe nach über den Himmel 'kriecht'.

Abwechselnd

Bringen Sie alle Monde in eine polare Umlaufbahn, sodass die Umlaufbahn des Mondes nicht auf derselben Achse liegt wie die Drehung des Planeten. Wie viele Satelliten in einer polaren Umlaufbahn würde jeder Mond auf jeder Umlaufbahn einen anderen „Längengrad“ abdecken. Sieben Monde in sieben polaren Umlaufbahnen, kein Mond ist jemals gleichzeitig mit einem anderen Mond zu sehen.

Maaaybe

Es würde erfordern, dass alle sieben Monde dieselbe Umlaufbahn teilen, was wahrscheinlich keine stabile Konfiguration ist und künstlich hergestellt werden müsste - es besteht praktisch keine Chance, dass dies auf natürliche Weise auftritt. Nehmen wir aus Gründen der Argumentation an, dass eine fortgeschrittene außerirdische Rasse es geologisch gesehen in der sehr nahen Vergangenheit so gemacht und vielleicht einige Mechanismen hinzugefügt hat, um die Umlaufbahnen zu stabilisieren.

Was Sie brauchen, ist, dass sich die Monde in einer Umlaufbahn befinden, die genau siebenmal so lang ist wie die Rotationsperiode des Planeten - nennen wir es eine septgeosynchrone Umlaufbahn. Während der Nacht bewegt sich ein Mond mehr oder weniger von einem Horizont zum nächsten, und in der nächsten Nacht wird der nächste Mond dasselbe tun. Tagsüber sind alle Monde hinter dem Planeten verborgen. Das bedeutet, dass die Konfiguration nur auf einer Seite des Planeten funktioniert – auf der anderen Seite werden sie mehrere Monde am Himmel sehen.

Etwas, das so etwas viel einfacher machen würde, wäre, wenn Ihre Woche nur 6 Tage hat. Dann könnten Sie nur drei Monde haben, die sich dieselbe Umlaufbahn teilen, die dreimal länger ist als die Rotation Ihres Planeten. Wenn sich die Monde alle in einer 2:1 Spin-Orbit-Resonanz drehen, würden sie abwechselnd das eine und das andere Gesicht zu Ihrem Planeten zeigen, so dass es so aussieht, als ob es sechs verschiedene Monde gäbe. Eine solche Konfiguration könnte möglicherweise – wenn auch höchst unwahrscheinlich – zufällig geschehen und könnte sogar einige hunderttausend Jahre stabil bleiben.

Meine Antwort auf diese Frage:

https://worldbuilding.stackexchange.com/questions/169999/welche-art-von-der-mondumlaufbahn-würde-dazu-kommen-dass-eine-totale-sonnenfinsternis-einmal-am-tag-passiert/170047#170047[ 1]

Kann helfen:

Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Planeten mit vielen Monden von fast völlig identischer Größe zu haben, die in gleichen Abständen in einem Ring um den Planeten herum angeordnet sind. Die Monde teilen sich alle die gleiche Umlaufbahn in gleichen Abständen.

Der PlanetPlanet-Blog hat einen Beitrag:

https://planetplanet.net/2017/05/03/the-ultimative-engineered-solar-system/[2]

Es verweist auf eine wissenschaftliche Arbeit, die zeigt, dass eine Reihe von Objekten mit gleicher Masse und gleichem Abstand die gleiche Umlaufbahn teilen und stabil sein können.

https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2010CeMDA.107..487S/abstract[3]

Ihren Berechnungen zufolge könnten sieben bis zweiundvierzig Objekte die gleiche Umlaufbahn teilen.

Somit könnte Ihr Planet sieben bis zweiundvierzig gleiche Monde haben, die in gleichen Abständen entlang einer einzigen Umlaufbahn angeordnet sind.

Natürlich scheint es äußerst unwahrscheinlich, dass sich ein solches System auf natürliche Weise bilden könnte, also hat vielleicht eine fortgeschrittene Zivilisation diese Monde zusammengesetzt und sie in eine Umlaufbahn um den Planeten gebracht.

Wie werden die Menschen des Planeten den Unterschied zwischen einem Mond und einem anderen erkennen, wenn sie ähnliche Massen und damit ähnliche Durchmesser haben?

Wenn die Monde einen Radius von weniger als einigen hundert Kilometern haben, können sie unregelmäßig geformt sein, und vielleicht hat jeder Mond eine andere unregelmäßige Form. Sie müssen sehr niedrige Umlaufbahnen haben, damit ihre Formen von der Oberfläche aus deutlich zu sehen sind.

Wenn die Monde einen Radius von mehr als einigen hundert Kilometern haben, sind sie wahrscheinlich ungefähr kugelförmig und sehen rund aus. Aber sie könnten Maria wie auf dem Erdmond haben und daher unterschiedliche Licht- und Dunkelmuster auf jedem Mond.

Und möglicherweise hat die hypothetische Zivilisation, die dieses Mondsystem hypothetisch geschaffen hat, jeden Mond hilfreich mit Materialien einer anderen Farbe beschichtet.

Und möglicherweise hat die hoffnungsvolle Zivilisation riesige Leuchtfeuer auf jedem Mond gebaut, wobei das Leuchtfeuer jedes Mondes eine andere Farbe oder ein anderes Muster hat.

Wenn 7 bis 42 Monde in gleichen Abständen entlang eines Kreises von 360 Grad um den Planeten herum vorhanden sind, beträgt der durchschnittliche Winkel zwischen den Monden etwa 8,57 Grad für 42 Monde und 51,42 Grad für 7 Monde.

Wenn also ein Bogen von mehr als 8,57 bis 51,42 Grad entlang der Umlaufbahn der Monde am Himmel eines Ortes auf dem Planeten sichtbar ist, sollte mehr als ein Mond gleichzeitig über dem Horizont stehen. Auf dem Meer oder in einer Ebene sollte der sichtbare Himmel 180 Grad abdecken, und so sollten etwa 3 oder 4 Monde bei insgesamt 7 Monden bis zu 21 Monden bei insgesamt 42 Monden gleichzeitig sichtbar sein.

Möglicherweise spielt die Geschichte in einem tiefen Tal oder einer Straßenschlucht mit nur eingeschränktem Blick in den Himmel.

Die Anzahl der Monde so gering wie möglich zu halten, würde sie entlang ihrer gemeinsamen Obit weiter auseinander bringen und das Problem verringern, dass mehr als ein Mond gleichzeitig sichtbar ist.

Wenn die Monde sehr klein sind, müssen sie sehr niedrige Umlaufbahnen haben und sind daher zu keinem Zeitpunkt von einer vollen Hemisphäre des Planeten aus sichtbar.

Phobos, der innere Mond des Mars, ist so niedrig, dass er nicht von einer ganzen Hemisphäre des Mars auf einmal gesehen werden kann.

Da er nahe an der Oberfläche und in einer äquatorialen Umlaufbahn liegt, ist er ab einem Breitengrad von mehr als 70,4° nicht über dem Horizont zu sehen

https://en.wikipedia.org/wiki/Phobos_(Mond)#Orbital_characteristics[4]

Phobos ist also auf der Marsoberfläche von einem Kreis aus sichtbar, der 140,8 Grad statt 180 Grad breit ist.

Ich stelle fest, dass ein so niedriger Mond wahrscheinlich eine Umlaufzeit von viel weniger als einem Tag des Planeten haben würde.

Und es ist möglich, dass die Atmosphäre des Planeten dicker ist als die der Erde (aber nicht zu dick für Menschen oder Eingeborene des Planeten mit ähnlichen Anforderungen. Siehe Habitable Planets for Man Stephen H. Dole, 1964 https://www.rand .org/content/dam/rand/pubs/commercial_books/2007/RAND_CB179-1.pdf[5] ) .

Möglicherweise müssen Sie die Gesamtdichte der Atmosphäre und / oder die Mengen verschiedener Gase und atmosphärischer Staub und / oder Luftverschmutzung erhöhen, damit sie viel mehr Licht streut und gleichzeitig für Menschen oder Eingeborene mit ähnlichen Anforderungen atmungsaktiv ist .

Wenn die Atomsphäre genug Licht streut, sind die Monde tagsüber möglicherweise nicht sichtbar und vielleicht sogar nur während eines Teils der Nacht sichtbar. Möglicherweise verbirgt der atmosphärische Dunst sogar nachts die Monde in Horizontnähe, und sie müssen hoch am Himmel in der Nähe des Zenits stehen, um sichtbar zu sein. Und natürlich kann der Zenit nachts den Schatten des Planeten enthalten.

Möglicherweise ist der Bereich des Nachthimmels, in dem der Dunst dünn genug ist, um die Monde zu sehen, weniger als 51 Grad breit und es gibt nur 7 Monde, die 51,42 Grad voneinander entfernt sind. Es wird also niemals zwei Monde gleichzeitig innerhalb der Sichtzone um den Zenit geben. Und möglicherweise kreisen die Monde in einer solchen Entfernung, dass der Schatten des Planeten einen großen Teil dieser Region um den Zenit gegen Mitternacht ausfüllt, so dass ein Mond für viel weniger als alle 51 oder weniger Grad sichtbar sein wird.

Ich denke, damit dies funktioniert, müssen die Monde eine nahe, aber nicht genau eine geosynchrone Umlaufbahn umkreisen, damit der 51-Grad-Kegel des Nachthimmels, an dem sie zu sehen sind, während der Nacht nicht über zwei oder mehr Monde hinwegfegt. Aber die Umlaufbahn der Monde muss weit genug von der geosynchronen Umlaufbahn entfernt sein, damit der Sichtkegel von 51 Grad oder weniger jede Nacht über einen anderen Mond streicht.

Möglicherweise muss auch die Länge der Umlaufbahn des Planeten um den Stern angepasst werden, damit dies funktioniert.

Die Masse des Planeten und die Entfernung der Monde vom Planeten bestimmen ihre Umlaufzeit. Und Sie müssen eine Tageslänge und eine Umlaufzeit berechnen, die dazu führen, dass jede Nacht für einen Zeitraum von etwa einer Woche oder so ein anderer Mond am Nachthimmel erscheint.