Stabilität mehrerer Monde

Wie stabil (oder möglich) wären Doppelmonde (Luna-Größe oder möglicherweise etwas kleiner), die sich um einen erdgroßen Planeten drehen?

Edit: Danke für die Fragen! Und danke für das Willkommen! Ich entschuldige mich dafür, dass ich nicht ausführlicher bin. Ich möchte, dass beide ungefähr die gleiche Größe haben, schauen Sie sich ungefähr die Größe unseres Mondes an (wenn sie also kleiner sind, wären sie näher), drehen Sie den erdgroßen Planeten mit ungefähr der gleichen Geschwindigkeit wie unser Mond, mit a 28-Tage-Zyklus von voll zu voll, und sie würden sich um einen zentralen Punkt umkreisen, aber nicht so, dass sie sich gegenseitig verdunkeln würden; nur so, dass einmal der eine vor dem anderen aufsteht, ein anderes Mal der andere zuerst aufsteigt.

Ich hoffe, dass eine solche Situation plausibel ist.

Willkommen auf der Website, L. Evans. Fragen Sie nach einem erdgroßen Planeten mit zwei Monden mit einzigartigen Umlaufbahnen (Frage verknüpft mit HDE) oder nach zwei Monden, die einen zentralen Punkt umkreisen, und dieser Punkt umkreist einen erdgroßen Planeten?
Wollen Sie, dass die Monde dort sind, wo unsere jetzt sind? Wollen Sie, dass sie weit genug entfernt sind, um nur die Anziehungskraft auf die Erde zu haben, die unsere jetzt hat? (Übrigens nette Frage.)
Schauen Sie sich das Pluto-System genau an. Pluto ist kleiner als unser Mond, hat aber eine Reihe von eigenen Monden. Charon ist im Verhältnis zu Pluto größer als unser Mond zur Erde. Die Orbitalmechanik so vieler Monde in einem kleinen System sollte Ihnen eine Vorstellung davon geben, was möglich ist.

Antworten (2)

Sie können durchaus stabil zueinander sein. Tatsächlich gibt es mehrere mögliche Konfigurationen, in denen Sie zwei Monde platzieren können, um diese Art von Stabilität zu erreichen. Hier sind ein paar davon:

1: Monde in getrennten Umlaufbahnen

Die triviale Lösung dafür besteht darin, Ihre Monde in getrennte Umlaufbahnen zu bringen, die weit genug voneinander entfernt sind, dass sie sich nicht gegenseitig stören. Die Monde um die Gasriesen verhalten sich meistens so.

2: Monde bilden ein binäres Paar

Wenn Ihre Monde deutlich näher beieinander liegen als bei Ihrem Planeten, bilden sie wahrscheinlich ein stabiles binäres Paar, das ihren gemeinsamen Schwerpunkt umkreist. Diese Monde würden wahrscheinlich eher miteinander als mit dem Planeten gezeitenverbunden sein. Sie müssten wahrscheinlich auch weiter von ihrem Mutterplaneten entfernt sein als Luna von der Erde, denn wenn sie zu nahe umkreisen würden, würde die Schwerkraft ihres Mutterplaneten wahrscheinlich ihr Umlaufmuster abwerfen.

3: Monde bilden relativ zueinander eine Hufeisenbahn

Es ist auch möglich, dass ähnlich große Körper einen Planeten stabil umkreisen, während sie sich eine Umlaufbahn teilen, wenn sie eine Hufeisenbahn miteinander bilden. Epimethius und Janus, zwei Saturnmonde, sind gute Beispiele für diese Art von System. Von der Oberfläche des Planeten aus scheinen sich Ihre Monde im Laufe der Zeit in der Entfernung zu ändern, von einer Position, die am Himmel ziemlich nahe beieinander liegt, bis zu einer Position, an der sie sich auf gegenüberliegenden Seiten des Himmels befinden. Sie oszillierten periodisch zwischen diesen Extremen, ohne sich jemals zu berühren. Sie variierten auch in der Größe und schienen abwechselnd der größere Himmelskörper zu sein. Dies würde zweifellos zu vielen interessanten Geschichten in der Mythologie eurer Planetenbewohner führen.

4: Monde, die in den Lagrange-Punkten des jeweils anderen sitzen

Konkret sprechen wir über die L 4 und L 5 Lagrange-Punkte. Diese Punkte sind dynamisch stabil, daher sollten, abgesehen von besonders großen Störungen, zwei Monde in der Lage sein, in diesen Punkten relativ zueinander zu sitzen. Diese Systeme sind weniger stabil gegen Störungen, wenn die Körper ähnlich groß sind. Wenn es also andere Planeten im Sonnensystem gibt, kann einer der Monde nach einiger Zeit aus seiner Umlaufbahn geschleudert werden.

Orbitalresonanz kann auch Mondsysteme stabilisieren. Io, Europa und Ganymed sind ein gutes Beispiel für eine 1:2:4-Orbitalresonanz.
Die meisten davon wären in dem gegebenen Szenario nicht stabil. Ein erdähnlicher Planet und zwei 1/81 massereiche Monde sind ein kniffliges Gravitationssystem. Unser Mond ist im Verhältnis zur Erde einfach zu groß, um gegenüber einem anderen Mond gravitationsneutral zu sein. Ihre Szenarien sind alle möglich, wenn beide Monde im Vergleich zum Planeten winzig sind, aber in dem in der Frage angegebenen Szenario nicht möglich.

Es würde davon abhängen, wo sich Ihre Monde im Verhältnis zueinander und zum Planeten befinden. Auch die Größe spielt eine Rolle: Wenn Sie sie an der richtigen Stelle und in der richtigen Größe haben, können Sie möglicherweise einen Planeten mit einer stabilen Umlaufbahn erhalten.

Wenn dies nicht geschah, befanden sich die Monde nicht im richtigen Abstand proportional zu Ihrem Planeten und zueinander; In diesem Fall hätten Sie sehr instabile Pflanzensaisons, und die Gezeiten könnten sich plötzlich ändern, in einigen Fällen vielleicht völlig unberechenbar. Ich kann Ihnen vielleicht mehr Details geben, aber ohne genaue Kenntnis der Größe Ihrer Monde, ihrer Entfernungen voneinander und vom Planeten und der Größe des Planeten sind die möglichen Ergebnisse einfach zu zahlreich, um sie aufzulisten.

Dies ist ein verherrlichter Kommentar. Bitte diskutieren Sie die möglichen Auswirkungen der gestellten Situation der Frage nach Klärung.
Alle möglichen Komplikationen, die Sie erwähnt haben, wären großartige Dinge, die Sie in einer Antwort konkretisieren könnten. Wenn Sie im Detail darauf eingehen, welche Entfernungen zu welchen Problemen mit einem System führen, gebe ich Ihnen gerne eine positive Bewertung.