Hier sind also im Wesentlichen drei Probleme zu lösen:

Atmosphäre.

Ihre drei Monde müssen getrennte Atmosphären aufrechterhalten, und dies erfordert, dass sie sowohl groß als auch wahrscheinlich magnetisch sind . Planeten verlieren ständig Atmosphärenmasse, da die Sonne ihre Oberflächen aufheizt, was die Gase in der Atmosphäre aufheizt: Wenn zufällige thermische Stöße den Atomen zu viel kinetische Energie verleihen, fliegen sie frei von der Gravitationsquelle ins Unendliche. Sie können dies im Grunde als Verhältnis von Temperaturen modellieren: Es gibt eine genau definierte Temperatur, bei der die zufälligen thermischen Kicks immer ausreichen, um Moleküle einer bestimmten Molekülmasse abzustoßen$m$, gegen die Temperatur der Oberfläche. Die erste Zahl wird durch gegeben$k_\text B T = G M m / R,$für Erde und N ₂ -Gas sind es ungefähr 210.000 Kelvin im Gegensatz zu der tatsächlichen Oberflächentemperatur von ~300 Kelvin, was einen Faktor von 700 zwischen ihnen ergibt. Wenn wir uns dem Wasserstoff nähern, von dem wir nicht allzu viel in unserer Atmosphäre haben, sehen Sie, dass sich dieser Faktor auf etwa 50 reduziert.

Beachten Sie, dass weder Venus noch Mars Magnetfelder haben, daher ist es hilfreich, sie anhand dieses Kriteriums zu analysieren. In beiden Fällen besteht ihre Atmosphäre hauptsächlich aus CO ₂ . Wir sehen, dass die Venus eine superdicke Kohlendioxidatmosphäre mit einem Temperaturverhältnis von ~400 hat, während der Mars fast keine Atmosphäre mit einem Temperaturverhältnis von ~90 hat. Wenn also das minimale Temperaturverhältnis, um eine sinnvolle Atmosphäre aufrechtzuerhalten, etwa 100-200 wäre, dann können Sie diese nicht viel kleiner als 1/3 bis 1/7 der Erdmasse machen. Sie können vielleicht den zentralen Planeten größer machen, aber Sie können die Monde nicht viel kleiner machen.

Temperatur und Tageslänge

Wenn Sie diese Planeten für lange Zeit in einer gegenseitigen Umlaufbahn gehabt haben, dann werden wahrscheinlich die meisten dieser Monde gezeitenabhängig sein . Gezeitenverriegelung beschreibt etwas, das unser Mond mit uns gemacht hat, wo er immer eine Seite zu uns zeigt und sich pro Umdrehung um den Planeten genau einmal um seine Achse dreht. Wie der Name schon sagt, geschieht dies, weil die Gezeitenkraft der Erde den Mond leicht verformt, genau wie die Gezeitenkraft unser Wasser und unsere Gezeiten verursacht. Dies verursacht immer Reibung, und im Mond hat diese Reibung ihren endgültigen Abschluss gefunden: Der Mond ist jetzt so "stationär", wie es sein konservierter Drehimpuls zulässt. Darum geht es bei der Gezeitensperre.

Nun, im Grunde dauert der Tag auf dem Mond die 28 Tage eines Mondzyklus, von der Erde aus gesehen. Die Zyklen, die Sie sehen werden, werden also tatsächlich aus einer Art monatlichem Sommer-Winter-Sommer-Winter-Zyklus oder so bestehen, besonders wenn Sie nicht so etwas wie einen großen Ozean haben, um viel von dieser Variabilität zu absorbieren. Sie möchten also an Erklärungen dafür arbeiten, warum die Temperatur auf jedem dieser Monde nicht schnell schwankt, weil die Erwartung ist, dass dies der Fall wäre.

Chaos und woher die Monde kamen.

Der Mond ist relativ zu uns überraschend groß, mehr als 1% unserer Masse. Das ist unter den Monden, die wir kennen, unglaublich ungewöhnlich und wird normalerweise durch eine riesige katastrophale Kollision erklärt, die uns in eine große Suppenkugel aus Magma verwandelt, während sie einen riesigen Teil der Erdmasse in eine Umlaufbahn um ihn herum schleuderte.

Glücklicherweise sind die Sonne und andere Planeten sehr weit entfernt und wir können ihre Auswirkungen auf das Erde-Mond-System irgendwie ignorieren. Es ist sehr wahrscheinlich, dass andere Monde wir daher nicht ignorieren könnten. Denken Sie daran, dass sie im Vergleich zur Erde relativ große Massen haben müssen, und dies schafft eine unangenehme Situation in den Gleichungen, die als "Drei-Körper-Problem" bezeichnet wird: Wir haben keine analytischen Lösungen für mehr als 2 Körper, die sich im Himmel umkreisen Mechanik. Tatsächlich werden diese 3-Körper-Probleme unter vielen Situationen vergleichbarer Massen zu bösen chaotischen Dingen: und das Leben neigt dazu, vorhersagbare Umstände zu brauchen, sonst kann die Evolution dieses Leben nicht einfach an diese Veränderungen anpassen.

Sie möchten also die Monde so weit wie möglich verteilen, und Sie sind darin eingeschränkt, da der am weitesten entfernte Mond immer noch gut innerhalb der Hill-Sphäre sein muss, um bequem als Satellit betrachtet zu werden.

Selbst dann riskieren Sie viel, weil diese inneren Planeten oft ernsthafte Gezeitenkräfte aus der Kombination der anderen Monde und des zentralen Planeten sehen können. Zum Beispiel ist Io aufgrund dieser Situation das vulkanischste Objekt im Sonnensystem; wegen dieser anderen Planeten kann es nicht zu einem schönen gezeitenbedingten Gleichgewicht kommen.

Binäre Systeme und größer

Ein Teil des Problems besteht darin, dass Sie eher "Monde" als "Planeten" beschreiben und Monde per Definition klein sind. Es gibt keinen Grund, warum Sie den Mond innerhalb des Erde-Mond-Systems nicht wesentlich größer machen können, bis er ungefähr die Größe der Erde hat und beide einen zentralen Punkt umkreisen. Dann könnten sie gezeitengebunden sein, aber sie könnten diesen zentralen Punkt auch einmal am Tag gemeinsam umkreisen, in einem sogenannten "Doppelplaneten" -System. Tatsächlich haben wir Dreifachsterne mit Planeten beobachtet und wissen daher, dass Dreifachplanetensysteme möglich sind und dass sie möglicherweise sogar einen Mond haben könnten.

(Nebenbemerkung: Seien Sie bitte vorsichtig, wenn Sie nach Beispielen für Dreifachplaneten googeln, da Sie trügerische Antworten erhalten. Wir konnten erst kürzlich Planeten entdecken, die ferne Sterne umkreisen - also bedeutet "Dreifachplanet" im Moment im Allgemeinen "das Wackeln im Signal". scheint mit 2 Sinuswellen ungeeignet zu sein, also müssen mindestens drei Planeten um diesen Stern herum sein Wissen: Selbst wenn Sie die "Ausbuchtung" im Stern aus seinem reflektierten Licht sehen würden, glaube ich nicht, dass Sie die "Lücke" zwischen den Planeten sehen würden.)

Mehrere Umlaufbahnen

Sie können auch mehrere Planeten haben, die einen zentralen Stern innerhalb der bewohnbaren Zone auf verschiedenen Umlaufbahnen umkreisen, wenn sie viele Hügelradien voneinander entfernt sind, damit sie sich nicht zu sehr durcheinander bringen. Dieser Blog-Beitrag hat 6 konzentrische Umlaufbahnen in der bewohnbaren Zone der Sonne, kommt aber auch mit einem hypothetischen, von Außerirdischen konstruierten System, das bis zu 416 in der Umlaufbahn um einen sonnengroßen Stern haben könnte. Es ist künstlich – es würde sich nicht in der Natur bilden – aber es weist darauf hin, dass dies eine wirklich greifbare Möglichkeit ist.

Kurze Antwort. Es kann möglich sein, dass ein breit definierter erdähnlicher Planet einen oder mehrere Monde hat, die groß genug sind, um externe Biosphären auf ihren Oberflächen zu haben.

Aber es scheint selbst für riesige Gasriesenplaneten wie Jupiter schwierig zu sein, Monde zu haben, die groß genug sind, um beträchtliche Atmosphären und damit äußere Oberflächenbiosphären zu haben (wie die Erde, anstatt unter Eis oder Felsen zu sein).

Es ist theoretisch möglich, dass ein Riesenplanet in der bewohnbaren Zone eines Sterns (einem „heißen Jupiter“) umkreist und einen oder mehrere Riesenmonde hat, die groß genug sind, um erdähnliche Biosphären zu haben. Es gibt keine bekannten Beispiele für Riesenplaneten mit so großen Monden.

Und es ist theoretisch möglich, dass eine erdähnliche Welt mit einer erdähnlichen Biosphäre einen Mond hat, der auch groß genug ist, um eine erdähnliche Biosphäre zu haben. Das sollte viel seltener sein als Riesenplaneten mit so großen Monden. Es wäre ein Beispiel für einen erdähnlichen Planeten mit einem Mondsystem mit einer viel größeren Gesamtmasse als die Mondsysteme von Riesenplaneten wie Jupiter oder Saturn.

Aber die Planet-Mond-Beziehung wäre in diesem Fall nicht so offensichtlich. Die Größe der beiden Körper wäre ähnlich genug, dass die Menschen dazu neigen würden, sie als Doppelplaneten zu betrachten, so wie Erde und Mond und Pluto und Charon als Doppelplaneten beschrieben wurden.

Wenn Sie einen dritten Körper hinzufügen, der groß genug ist, um eine erdähnliche Biosphäre zu haben, wird es noch seltsamer. wieder haben Sie einen winzigen erdähnlichen Planeten mit einem Mondsystem mit einer Gesamtmasse, die ein Vielfaches der Gesamtmasse des Mondsystems eines Riesenplaneten wie Jupiter oder Saturn beträgt. Natürlich könnte man annehmen, dass der erdähnliche Planet so klein ist, weil er so viel von seiner Masse abgespalten hat und riesige Monde bildet.

Ich habe kürzlich eine Antwort auf eine ähnliche Frage über eine erdähnliche Ebene mit einem erdähnlichen Mond oder (kleinerem Schwesterplaneten) geschrieben.

Wie würde ein erdähnlicher Planet mit einem bewohnbaren Mond funktionieren und wie kommt man dorthin?

Darin gebe ich Vorschläge, wie man nicht albern wirkt, wenn man über einen erdähnlichen Planeten mit einem einzigen Mond schreibt, der groß genug ist, um eine erdähnliche Biosphäre zu haben.

Beachten Sie, dass ich eine Quelle zitiere, die vorschlägt, dass eine bewohnbare erdähnliche Welt – ob ein Planet oder der Mond eines Planeten – eine Masse zwischen 0,25 und 2,0 der Erde haben sollte. Somit könnte der Planet höchstens etwa vier- bis achtmal so schwer sein wie einer seiner bewohnbaren Monde - was sie wie einen Doppelplaneten erscheinen lässt, und wenn er mehrere bewohnbare Monde hat, hat er möglicherweise nicht mehr Masse als die Gesamtmasse der Monde.

Daher sollten Sie sich Ihre Einrichtung als ein System mit mehreren Planeten vorstellen, ungefähr analog zu einem System mit mehreren Sternen. Mehrere Sternensysteme haben normalerweise hierarchische Orbitalanordnungen. Die beiden innersten Sterne umkreisen einander in geringem Abstand, und ein anderer Stern oder ein anderes Sternpaar umkreist sie in einem mehrfachen Abstand, und ein dritter Stern oder ein drittes Sternpaar umkreist sie in einem mehrfachen Abstand des zweiten Sterns oder Paars.

Zum Beispiel hat das Sternensystem von Castor drei Doppelsternpaare, die jeweils sehr nahe beieinander liegen. Das Sternenpaar Castor A und das Sternenpaar Castor B sind um ein Vielfaches der Entfernung der Sterne innerhalb der Paare voneinander getrennt, und das Paar Castor C umkreist vielleicht die zehnfache Entfernung zwischen A und B.

Vielleicht sollten Ihr Planet und Ihre Monde also als vierfacher Planet betrachtet werden, der aus zwei Doppelplaneten besteht, die durch eine Entfernung voneinander getrennt sind, die mindestens das Mehrfache der Umlaufbahnentfernung jedes Paares beträgt.

Beispielsweise könnte jedes Paar durch 50.000 Meilen getrennt sein und die zwei Paare könnten durch 500.000 Meilen getrennt sein.

Eine andere Version wäre, dass der „Planet“ und der „innere Mond“ sich in einem Abstand von etwa 50.000 Meilen umkreisen, der „zweite Mond“ das Paar in einer Entfernung von etwa 100.000 Meilen umkreist und der „dritte Mond“ das Paar umkreist in einer Entfernung von etwa 200.000 Meilen.

Aber ich vermute, dass ein Experte für Orbitaldynamik auch bei diesen Vorschlägen Fehler finden könnte, die zeigen, warum sie genauso unmöglich waren wie Ihr ursprünglicher Vorschlag.

Es könnte viel plausibler sein, einen heißen Planeten vom Typ Jupiter mit vier bewohnbaren Monden zu haben, von denen einer der "Planet" in Ihrer Frage und die anderen drei die "Monde in Ihrer Frage" sind.

Wie würde ein erdähnlicher Planet mit einem bewohnbaren Mond funktionieren und wie kommt man dorthin?

Das Leben auf Ihrem Planeten ist machbar, Sie müssten die Auswirkungen von drei Monden auf die Gezeiten berücksichtigen. unser Mond zieht das Wasser zu sich; Wenn Sie zwei Monde haben, wären die Gezeiten sehr schwach, wenn sie an den gegenüberliegenden Enden sind, und sehr stark, wenn sie am selben sind. Stellen Sie sich die drei getrennten Monde gleichzeitig vor. Es gab Zeiten, in denen die Gezeiten extrem stark waren, und andere, in denen es fast stumm war, und alles dazwischen. Dies würde das Leben ebenso beeinflussen wie unsere Gezeiten. Das Leben auf dem Planeten funktioniert, aber die Monde sind schwierig, unser Mond wiegt nicht genug, um Gase in seiner Nähe zu halten, daher keine Atmosphäre. was bedeutet, dass es auf deinem Mond nicht wirklich Leben geben kann. Leben zu erschaffen ist immer noch ein riesiges Rätsel. Man braucht Hitze und chemische Suppe. Eine Theorie, die ich gelesen habe, besagt, dass sogar die Beleuchtung eine Rolle gespielt hat. Für all das braucht man Atmosphäre und Monde sollen leuchten, also wird es nicht funktionieren. es sei denn, Sie finden einen verrückten Weg, es zu erklären, die Mabey-Flora und -Fauna kam von Ihrem Planeten zu den Monden und bewegte sich irgendwie dorthin? es ist schwierig. Ich weiß, das ist nicht das, was du hören wolltest, Entschuldigung. Viel Spaß beim Bauen!

Das erste, woran man sich erinnern sollte, ist, dass man in seinem eigenen Universum tun kann, was man will. Wenn es jedoch um Realismus geht, ist Ihr Szenario höchst, sehr unwahrscheinlich.

Bedenken Sie zunächst, dass jeder Satellit ein ziemlich starkes Magnetfeld benötigt, um seine Atmosphäre zu erhalten (zumindest im Vergleich zu unserem eigenen Mond). Diese Atmosphären werden auch verhindern, dass die Oberfläche jedes Mondes von der Sonne mit Mikrowellen bestrahlt wird. Dies impliziert eine ziemlich starke Atmosphäre und damit einen geschmolzenen Kern, wie der der Erde. Dies funktioniert jedoch nicht so gut für "kleine" Monde, die einen mittelgroßen Planeten umkreisen. Sie brauchen einen größeren Planeten als diesen, um einen geschmolzenen Kern "einzupassen".

Zweitens redest du davon, dass jeder dieser Monde ganz unterschiedliche Biome hat. Einer gefroren, einer sehr heiß und trocken, ein anderer sehr heiß und nass usw. Diese Monde werden sich jedoch alle um diese eure Welt drehen und der gleichen (oder zumindest einer sehr ähnlichen) Wärmemenge ausgesetzt sein Sonne.

Ich glaube also nicht, dass eine Welt von der Größe, die Sie beschreiben, in der Lage wäre, drei Monde zu tragen, die groß genug sind, dass jeder einen geschmolzenen Kern und ein Gravitationsfeld hat, das stark genug ist, um eine Atmosphäre zu erzeugen, die erhalten bleiben könnte genügend Gase, damit sich ein erdähnliches Klima und eine Fauna entwickeln können.

Selbst wenn sich diese Monde so gebildet haben, dass sie Atmosphären behalten und das Leben auf jedem blüht, sehe ich nicht, wie sie jeweils so unterschiedliche Temperaturbereiche haben könnten (trocken vs. feucht könnten durch die Menge von erklärt werden verfügbares Wasser, aber nicht die Temperatur).