Planet halb so groß wie die Erde mit zwei Monden. Bewohnbar? Klimabereich?

Dieser Planet, den ich vorschlage, ist ungefähr halb so groß und schwer wie die Erde und hat zwei Monde. Die Monde sind jeweils 1/8 und 1/10 der Größe des Planeten. Die Monde umkreisen den Planeten in Entfernungen von 150.000 Meilen bzw. 200.000 Meilen. Der Planet umkreist seinen sonnenähnlichen Stern in einer Entfernung von 85 Millionen Meilen.

Welche Art von Klima würde dieser Planet erleben? Könnte dieser Planet lebenswert sein und wenn nicht, welche Faktoren müssten sich ändern, um ihn lebenswert zu machen?

Sind die Mondumläufe synchronisiert? Ein wesentlicher Effekt wird mit den Gezeiten zu tun haben. Das Klima wird z. B. durch atmosphärische Zusammensetzung, Sonnenenergie, Neigung der Planeten, Neigung des Sonnensystems, Meeresströmungen, Witterungsbeständigkeit von Gestein usw. beeinflusst.
Die Mondumläufe sind nicht synchronisiert. Die atmosphärische Zusammensetzung beträgt 68 % Stickstoff, 31 % Sauerstoff, Rest wie die Erde. Es 0 axiale Neigung. Andere Faktoren sind vergleichbar mit der Erde
Obwohl dies Ihre Frage nicht beantwortet, möchte ich darauf hinweisen, dass Ihr System im Orbit nicht stabil wäre. Für den Planeten mit der halben Masse wäre die Hill Sphere 80% der Größe - das ist in Ordnung, aber zwei sehr große Monde sind ein Problem. Es wäre effektiv ein chaotisches 3-Körper-System, das zu einer riesigen Kollision oder einem Auswurf eines der beiden Monde in eine gefährliche erdnahe Umlaufbahn führen würde.
Ein Planet, der halb so groß ist wie die Erde, wird nicht lange viel Atmosphäre behalten, Sie brauchen mehr Schwerkraft. Es scheint auch unwahrscheinlich, dass ein so kleiner Planet ein ausreichendes Magnetfeld erzeugen würde, um vor Sonneneinstrahlung zu schützen.
@MatthewGauthier Es wäre näher an der Wasser / Ammoniak / Methan-Linie, aber nicht unbedingt darüber. Die Fluchtgeschwindigkeit der Erde beträgt 11,2 km/s. Venus, 10.3. Wir kennen die Dichte dieses Planeten nicht, aber wenn wir 5 g/cc schätzen, wäre seine Fluchtgeschwindigkeit 8,7 km/s. Das könnte ausreichen, um die leichteren Elemente beizubehalten. Es ist fast zu klein, aber es könnte in Ordnung sein. upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/…
Nur zur Verdeutlichung: Meinen Sie das halbe Volumen und die halbe Masse der Erde oder den halben Durchmesser und die halbe Masse? Halber Durchmesser mit halber Masse wäre unmöglich, es sei denn, der Planet hätte einen großen Osmium/Iridium/Platin-Kern.
@Matthew Gauthier: Titan mit einer Masse von etwa 0,02 der Erde hat einen atmosphärischen Druck von 1,45 atm. Zugegeben, es ist ein gutes bisschen kälter, aber wir haben eine sehr begrenzte Auswahl an Beispielen zur Auswahl :-)
@jamesqf TItan verliert Methan. Es hat einfach einen reichlichen Vorrat, der auf und unter seiner Oberfläche eingefroren ist. Eiswelten bei Temperaturen, bei denen das Eis zu tauen beginnt, können eine Atmosphäre haben, die lange anhält, aber Titan verliert seine Atmosphäre. Die Beibehaltung gegenüber dem Verlust der Atmosphäre ist immer noch relevant, aber wie ich oben sagte, könnte die halbe Erdmasse in der Lage sein, genügend Atmosphäre umzuschulen, um eine Atmosphäre über ihr Leben zu haben. Es ist nah an der Grenze, aber es könnte funktionieren. Titan würde nicht annähernd eine Atmosphäre mit ähnlicher Sonnenenergie erhalten, die auf sie fällt wie die Erde. Es würde wie Ceres aussehen.
Es würde die Höhen, in denen Menschen leben können, auf Meereshöhe begrenzen, vielleicht etwas niedriger. Besser ist es, eine etwas höhere Sauerstoffkonzentration zu haben, nur um sicher zu gehen

Antworten (3)

Ich glaube nicht, dass ein solches Mondsystem stabil wäre.

Eine grobe Rechnung:

F 0 = Kraft zwischen innerem Mond und Planet

F 1 = Kraft zwischen Monden bei größter Annäherung

M 0 = Masse des Planeten

r = 50.000 Meilen

F 0 = G M 0 2 8 ( 3 r ) 2 = G M 0 2 72 r 2

F 1 = G M 0 2 ( 8 ) ( 10 ) r 2 = G M 0 2 80 r 2

Die Kraft des Planeten ist also nur geringfügig größer als die Kraft des anderen Mondes.

Die beiden Monde würden daher ihre Bahnen gegenseitig erheblich verzerren. Sie würden mit ziemlicher Sicherheit entweder in radikal unterschiedlichen Umlaufbahnen landen (sehr exzentrisch) oder (wahrscheinlicher) miteinander oder sogar mit dem Planeten kollidieren.

Es ist schwer vorstellbar, wie sie sich überhaupt bilden konnten.

Dieses System wird also wahrscheinlich nicht lange genug stabil existieren, um Leben jeglicher Art zu entwickeln und zu unterstützen, IMO.

Um dies zu beheben:

Ein kleiner Mond (sagen wir 1/200 der Masse oder weniger des Planeten).

Wahrscheinlich müssten Sie diesen Mond sogar in eine weiter entfernte Position bringen oder ihn an den stabilen Lagrange-Punkten haben (siehe Trojaner ), um zu vermeiden, dass ein instabiler kleiner Mond mit dem großen Mond oder Planeten kollidiert. Aber das ist keine Option für große Monde ähnlicher Größe - sie wären instabil (ganz zu schweigen von dem Problem, wie sie überhaupt dort landen würden).

Die Erde hatte in ihrer Vergangenheit 31 % Sauerstoff, und die Tiere waren anders. Es gibt Spekulationen, dass 31 % Sauerstoff andere Körperbaupläne erfordern .

Kohlenstoff in der Atmosphäre und die Sonnenenergie sind per se ein größerer Treiber des Klimas. Die Erde hatte einen Kohlenstoffbereich von ~100 bis (IIRC) ~2000 ppm und wir sind jetzt bei 400 ppm. Die Sonnenenergie unserer Sonne war vor 4 Milliarden Jahren um 30 % geringer. Es ist eine feine Balance.

Sie können klimatische Effekte dorthin verschieben, wo Sie sie möchten, indem Sie die CO2- und Solarleistung anpassen. Die Monde beeinflussen die Gezeiten, Sie haben große Gezeiten, wenn sie beide aus der gleichen Richtung ziehen, und kleine Gezeiten, wenn sie sich entgegenwirken.

Abgesehen von den Orbitalproblemen beeinflussen Monde das Klima nicht allzu sehr. Ohne axiale Neigung (also ohne Jahreszeiten) würden die Monde häufig die Sonne verdunkeln, aber das hätte nur einen geringen Einfluss auf die gesamte Sonneneinstrahlung, vielleicht 1%-2%. Bei 85 Millionen Meilen gegenüber 93 Millionen Meilen wäre das eine 20-prozentige Steigerung der Solarenergie, was sehr viel ist. So nah an einem sonnenähnlichen Stern würde Ihr Planet Gefahr laufen, zu wenig Monde oder keine Monde zu sein. Sie möchten einige Kühlelemente. Reflektierende Pflanzen mit vielleicht einigen weiß gefärbten Blättern zur Beschattung bei Spitzentemperaturen oder vielleicht massive Waldbewaldung (bei geringerer Schwerkraft könnten Sie sehr hohe Bäume haben) und wenig CO2. Sie könnten auch damit spielen, wo sich Ihre Kontinente befinden, wie viele vulkanische Partikel in der Atmosphäre vorhanden sind, um das Sonnenlicht wegzureflektieren. Es gibt viele planetare Faktoren, um die Temperaturen zu kontrollieren.

Ihr Planet würde jedoch große Gezeiten haben, besonders wenn die Monde entweder auf derselben Seite oder auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten aufgereiht sind. Zu Spitzenzeiten sehen Sie Gezeiten, die etwa 10-15 Mal höher sind als auf der Erde. Die Ozeane steigen und fallen zweimal täglich etwa 40 Fuß vertikal.

Plattentektonik ist ein weiteres Problem. Dafür ist euer Planet etwas klein. Was Ihre Frage betrifft, so ist die Wirkung des Mondes auf das Wetter subtiler. Sie müssten zuerst andere, direktere Faktoren bestimmen, wie z. B. wie viel Land, wie viel Oberflächenwasser, Albedo des Planeten, Platzierung der Kontinente, atmosphärischer Inhalt, Meeresströmungen und vorherrschende Winde auf dem Planeten. Der Einfluss des Mondes auf das Wetter ist zweitrangig, selbst bei großen Monden.

Planet halb so groß wie die Erde mit zwei Monden. Bewohnbar? Klimabereich?
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