Was muss ich beachten, wenn ich mit ZWEI Monden eine erdähnliche Welt erschaffe?

Ich schreibe eine Serie, die auf einem erdähnlichen Planeten spielt , und ich möchte wirklich, dass es dort zwei Monde gibt . Ich möchte, dass es Gezeiten gibt , aber ich möchte nicht, dass sie so intensiv sind , dass sie ganze Küstenstädte erfassen. Ich würde es vorziehen, wenn sie sich in einem ähnlichen / gleichen Orbitalmuster befinden, aber da ich buchstäblich nicht verstehe , wie dies funktioniert, bin ich bereit, wenn möglich Kompromisse einzugehen, um den Realismus zu wahren.

Wenn es überhaupt hilft, ist das Bild, das ich suche, vom PS2-Spiel Dark Cloud inspiriert, in dem es zwei Monde gibt.

Spielkunst mit den beiden Monden

Wie kann ich diesen Effekt erzielen? Ist es möglich? Was muss ich dabei beachten?

Hypothetisch, wenn die Monde die gleiche Größe und Dichte (oder zumindest vergleichbar) mit unserer Luna hätten, wie würde sich das auf die Gezeiten auswirken, und gibt es noch etwas Besonderes, was es beeinflussen könnte? Wie könnten sie theoretisch im Orbit landen, und wie lange hätten sie dort sein müssen, um gezeitengesperrt zu werden (mindestens einer von ihnen)? Müssen sie aus etwas anderem bestehen, um in einer anderen Farbe zu erscheinen, oder liegt das eher an atmosphärischen Gasen?

Ich entschuldige mich im Voraus, ich bin kein Experte in Sachen Weltraum, aber ich versuche es! Danke für deine Zeit und Hilfe!

Kurz gesagt: Egal wie groß Gezeiten sind, sie werden keine Städte umfassen ... aus dem einfachen Grund, dass Sie keine Stadt bauen würden, wo die Flut sie beeinflussen würde. Sie haben vielleicht einen Strand mit mehr Tiefe, aufgrund einer größeren Auswahl an Ebbe und Flut ... aber das war es auch schon.
Hier ist ein wirklich vollständiger Bericht über die Dynamik der Mondumlaufbahn, mit Bildern und Fällen, der ziemlich einfach zu lesen ist. Wahrscheinlich nützlich für Sie: quora.com/…
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Antworten (6)

Es ist wahrscheinlich nicht möglich, dass zwei Luna-ähnliche Monde um einen erdähnlichen Planeten herum existieren. Dafür gibt es zwei Hauptgründe: Formation und Orbitaldynamik.

Es gibt zwei Hauptwege, auf denen Monde entstehen. Die erste ähnelt der Entstehung von Planeten. Als das Sonnensystem jung war, war das Material, aus dem die Planeten werden sollten, im Wesentlichen eine riesige Scheibe aus Gas und Staub. Diese kleinen Partikel zogen sich im Laufe der Zeit zusammen und bildeten kleine Felsen, die sich allmählich zu unterschiedlichen Bändern zusammenballten. Als diese Bänder verschmolzen, bildeten sie immer größere Körper und wurden schließlich zu Planeten. Kleinere Planeten "fegen" das verweilende Gas und den Staub auf, die in der Nähe ihrer Umlaufbahnen verbleiben, aber für die größten Planeten wie Jupiter bleibt genügend Material übrig, um denselben Prozess zu durchlaufen und neue Gesteinskörper zu bilden .

Die zweite Art, wie Monde entstehen, ist das Einfangen. Asteroiden und anderes kleines Material, das in der Nähe eines Planeten vorbeifliegt, kann von seiner Gravitation erfasst und in eine stabile Umlaufbahn gezogen werden. So sind vielleicht die Monde des Mars entstanden; Es ist auch ein gemeinsamer Ursprung für kleine Monde von Gasriesen.

Keine dieser Erklärungen funktioniert jedoch für den Erdmond; unter anderem ist es viel zu groß. Die führende Hypothese der Entstehung von Luna ist die Rieseneinschlagshypothese, die eine Kollision zwischen einer kleineren Erde und einem marsähnlichen Körper postuliert. Dies würde dazu führen, dass der kleinere Körper und ein Großteil der Erde verflüssigt würden, wobei das resultierende Magma entweder auf die Erde zurückfallen oder im Orbit verbleiben würde. Im Laufe der Zeit verschmolzen die Überreste im Orbit dann mit dem Mond. (Obwohl die Hypothese selbst gut unterstützt wird, sind die genauen Details des Aufpralls und späterer Stadien Gegenstand vieler Spekulationen und Modellierungen.) Mir ist nicht klar, ob es möglich ist, dass die Trümmerwolke dauerhaft zu zwei verschiedenen Monden wird , aber es scheint unwahrscheinlich; Aufgrund ihrer Orbitaleigenschaften wären sie zu nahe beieinander und würden dazu neigen, miteinander zu verschmelzen.

Wenn ein erdähnlicher Planet zwei große Monde hätte , wäre es schwierig, sie zu behalten. Große umlaufende Körper neigen dazu, die Umlaufbahnen des anderen zu stören, was normalerweise dazu führt, dass einer von ihnen zu weit vom Planeten weggeschoben (und aus der Umlaufbahn entkommen) oder zu nahe (und aufgelöst) wird. Dies würde auch verhindern, dass sie durch Gezeiten an die Erde gebunden werden, was eine relativ stabile Umlaufbahn über einen ziemlich langen Zeitraum erfordert. Eine stabile Umlaufbahn mit drei ähnlich großen Körpern wie der Erde und zwei Luna-ähnlichen Monden ist extremunwahrscheinlich; Zusammen mit den Formationsproblemen bedeutet dies, dass es mit ziemlicher Sicherheit künstlichen Ursprungs sein würde. In vielen Science-Fiction-Geschichten werden Planeten und Monde aus praktischen oder ästhetischen Gründen oder einfach nur so von ausreichend fortgeschrittenen Außerirdischen in künstliche Umlaufbahnen geformt.

In Bezug auf die Gezeiten auf der Erde wären die Auswirkungen schwer vorherzusagen; es hängt stark von den spezifischen Umlaufbahnen der Monde ab. Wenn sie dieselbe Umlaufzeit haben und sich im selben Teil des Himmels befinden, werden ihre Auswirkungen auf die Gezeiten kombiniert und Sie müssen mit viel stärkeren Gezeiten fertig werden. (Außerdem werden sie wahrscheinlich irgendwann aufeinander treffen.) In dem wahrscheinlicheren Fall, dass ihre Umlaufzeiten und / oder Neigungen variieren, haben Sie ein partielles Interferenzmuster; Ähnlich wie Spring- und Nippfluten durch den Gezeiteneinfluss der Sonne angetrieben werden, der nicht mit dem des Mondes synchron ist, würden sich Ihre Mondgezeiten manchmal ausrichten (was sehr hohe Gezeiten gefolgt von sehr niedrigen Gezeiten erzeugt) und manchmal stören (was den ganzen Tag über relativ flache Gezeiten erzeugt). lang).

Ein paar andere Optionen fallen mir ein. Viele Geschichten spielen auf den großen Monden von Gasriesen, und obwohl wir noch keinen gefunden haben (unsere bestehenden Methoden zum Aufspüren von Planeten um andere Sterne sind nicht empfindlich genug, um ihre Monde aufzuspüren), gibt es keinen Grund, warum man das könnte Es existiert nicht in bewohnbarer Entfernung von seinem Stern. Der Himmel auf einem Mond wie Europa wäre ziemlich dramatisch , mit mehreren anderen Monden, die ungefähr so ​​​​groß wie der der Erde erscheinen würden, plus der großen Scheibe des Gasriesen selbst. Gezeiteneffekte würden natürlich vom Gasriesen dominiert, aber Sie würden eine merkliche Resonanz von den anderen Monden sehen, die eher Springfluten ähnelt als den riesigen Schwankungen eines kleineren Planeten mit mehreren Monden.

Auf der anderen Seite könnte man einen erdähnlichen Planeten mit mehreren kleineren Monden haben. Die beiden Monde des Mars sind von seiner Oberfläche aus sichtbar , und obwohl Deimos eher klein und unscheinbar ist, ist zumindest Phobos deutlich sichtbar und ziemlich dramatisch anzusehen (aufgrund seiner schnellen Umlaufbahn durchläuft er etwa einmal am Marstag eine ganze Reihe von Mondphasen ). Es gibt keinen Grund, warum ein Planet nicht noch mehr kleine, eingefangene Monde beherbergen könnte, und obwohl dies auf lange Sicht auch nicht stabil wäre, könnte es für ein paar tausend Jahre eine ziemlich spektakuläre Beobachtung bieten, solange es dauert. Gezeiten von solch kleinen Körpern wären minimal; Der Einfluss der Sonne wäre wahrscheinlich der bedeutendste.

Eine letzte Anmerkung zur Farbe: Die Farbe eines Sternkörpers wird in der Tat hauptsächlich von seiner Zusammensetzung (oder seiner Atmosphäre, falls vorhanden) bestimmt. Mars ist ein berühmtes Beispiel; seine rote Färbung kommt direkt von der eisenoxidreichen Zusammensetzung seines Bodens. Io ist auch für seine gelbe Färbung bekannt, die hauptsächlich auf Schwefel basiert. Europas Oberfläche aus Wassereis hat eine ähnliche Farbe wie Lunas Grau, ist aber mehr als fünfmal heller. Usw.

"Wenn sie dieselbe Umlaufzeit haben und sich im selben Teil des Himmels befinden", - würde sie das nicht in dieselbe Umlaufbahn bringen? Ihre Umlaufzeit wird durch die Entfernung vom Planeten bestimmt.
Kann man nicht zwei große Monde haben, wenn sie sich in einer Resonanzbahn befinden? Wie es sich bilden könnte – was wäre, wenn die Erde bereits ein paar gewöhnliche Monde hätte, als Theia einschlug? Könnten nicht beide Monde Trümmer auffegen und wachsen? Und wen kümmert es, ob sie gezeitensperren oder nicht?
@Mary Mit "gleicher Teil des Himmels" meine ich aus der Perspektive eines Beobachters auf dem Planeten - mit anderen Worten, sie sind "über" enge Punkte auf dem Planeten. Eine Alternative wäre zum Beispiel, dass die Umlaufbahnen entlang unterschiedlicher Achsen verlaufen würden, sodass die Monde nur an zwei Punkten pro Umlaufbahn dicht beieinander wären.
@LorenPechtel Ich hatte den Eindruck, dass eine Resonanzbahn erfordern würde, dass der Planet im Verhältnis zu den Monden größer ist, aber da könnte ich mich irren. Bleibt noch die Frage, woher das alles kommt.

Zwei Monde würden die Gezeiten intensiver machen, nicht weniger. Auch komplexer.

Hier auf der Erde haben wir „Springfluten“ und „Nippfluten“ – diese werden von der Sonne angetrieben, aber es gibt einen so großen Unterschied, dass die klassischen Griechen sie bemerkten, obwohl das Mittelmeer nicht stark von Gezeiten geprägt ist. Der Grund, warum die Sonne trotz ihrer erheblich größeren Größe von geringerer Wirkung ist, liegt darin, dass sie weiter entfernt ist.

Einen weiteren Mond einzuführen, sogar einen viel weiter entfernten als unseren, würde die Gezeiten zur Summe von drei Himmelskörpern machen. Dies würde viel niedrigere Nippfluten und viel höhere Springfluten erzeugen als auf unserem Planeten.

Wenn Sie die Gezeiten verringern möchten, können Sie sich die Schwankungen der Gezeiten auf der Erde ansehen, die ziemlich beträchtlich sind, und die Geographie entweder für die gewünschte Region oder für den ganzen Planeten verwenden. Wenn dies nicht möglich ist, würde eine Vergrößerung des Abstands zwischen dem Planeten und dem Mond sie verringern.

Das ist eine faszinierende Frage!

Wie Sie bereits erwähnt haben, wäre die Auswirkung auf die Gezeiten das offensichtlichste Merkmal, und die einzige Möglichkeit, sie zu reduzieren, um Städte nicht einzuschließen, wäre, den zweiten Mond kleiner zu machen und den zweiten Mond weit weg zu bewegen. Das Newtonsche Gravitationsgesetz besagt, dass die Gravitationskraft, die ein Mond auf einen Planeten ausübt, gegeben ist durchNewtonsche Gravitationsgleichung

Im Grunde genommen ist die Schwerkraft also proportional zur Größe der Erde (m1), der Größe des Mondes (m2) und dem Quadrat des Umlaufbahnradius (r). Wenn Sie den zweiten Mond 4-mal so weit wegbewegen, hätten Sie eine 16-mal geringere Gravitationskraft. Theoretisch können Sie also immer noch einen schönen Mond derselben Größe und Dichte in Ihrer Landschaftsfotografie haben, ohne dass er Städte zerstört, indem er einfach weiter weg bewegt wird. Sie könnten auch seine Masse reduzieren (aber ich glaube, Sie möchten die gleiche Größe / Dichte beibehalten).

Außerdem könnte es laut dem Wikipedia-Artikel für die Monde des Mars einige andere merkwürdige Konsequenzen geben:

  1. Wenn der Mond ziemlich eng umkreist, könnte Ihr zweiter Mond in der Nähe der Planetenpole kleiner und in der Nähe des Äquators größer aussehen, wie ein heller Stern oder Planet.
  2. Sie können häufiger Mondfinsternisse haben, wenn der zweite Mond nahe genug ist. Es kann oft die Sonne blockieren.
  3. Abhängig von der Richtung der Umlaufbahn könnte ein kleinerer Mond in weniger als einem Tag aufgehen, untergehen und wieder aufgehen (z. B. 11 Stunden für Phobos), oder ein größerer Mond könnte 3 Tage brauchen, um unterzugehen.
  4. Der Planet übt auch eine Anziehungskraft auf den Mond aus, sodass irgendwann in der Zukunft ein kleinerer, näher liegender Mond durch die Gezeitenkräfte aufgebrochen werden könnte, und die Fragmente könnten auf die Planeten krachen und riesige Krater verursachen, die sich auf den Mond auswirken können Oberfläche des Planeten. Das könnte vielleicht eine lustige apokalyptische Prophezeiung sein?

Hoffe, das nützt etwas! So eine tolle Frage!

Ja, ich hatte tatsächlich so etwas wie eine Prophezeiung spät in der Serie, die etwas in dieser Art beinhaltet, eine katastrophale Reihe von Einschlägen ... aber ich habe nicht angefangen, es vom zweiten Mond kommen zu lassen, bis du das gesagt hast! Komischerweise macht meine Inspiration, von der ich das Zwei-Mond-Thema bekommen habe, auch in ihrem zweiten Spiel etwas Ähnliches.

Die Antwort von Cadence ist sehr gut, aber Sie könnten das Gefühl haben, dass Sie mit nichts Interessantem davonkommen. Ich denke, es gibt definitiv einige gute Möglichkeiten.

Sie möchten sich zwei Monde mit annähernd kreisförmigen Umlaufbahnen vorstellen, die deutlich unterschiedliche Radien haben. Sind die Radien zu ähnlich, neigt das System zur Instabilität. Eine Möglichkeit, ein stabiles System zu haben, besteht darin, dass die Monde in Resonanz sind. Suchen Sie nach "Orbitalresonanz" und lesen Sie auch etwas über die galiläischen Jupitermonde. Ein mögliches Szenario ist eines, in dem sich der innere Mond zweimal dreht, wenn der äußere Mond sich einmal dreht.

Bearbeitet, um hinzuzufügen, dass mir auch die Antwort von MA Golding gefällt und die anderen auch nicht schlecht sind. Aber ich denke definitiv immer noch, dass Sie in Betracht ziehen sollten, sie in resonanten Umlaufbahnen zu haben.

Ich werde auch hinzufügen, dass Sie vielleicht Spaß daran haben werden, über Theorien zu lesen, wie Uranus und Neptun ihre Monde bekommen haben. Gefangennahmen waren da draußen ziemlich verbreitet. Eine Sache, die man beim Einfangen eines Mondes beachten sollte, ist, dass es ohne Reibung für die Schwerkraft schwierig ist, etwas wirklich "einzufangen". Die Dinge beschleunigen sich, wenn sie näher kommen, und verlangsamen sich, wenn sie sich weiter entfernen, sodass sie sich am Ende genauso schnell bewegen, sich aber vom Planeten entfernen. Die Art und Weise, wie eingefangen wird, ist entweder (a) es gibt immer noch eine dicke Staubwolke, die den Körper verlangsamt, oder (b) es gibt einen dritten Körper im System, der vielleicht in eine höhere Umlaufbahn geschleudert wird und den neuen verlangsamt Körper genug, um es einzufangen.

Aber das ist alles nur Hintergrund. Ich denke, Sie haben eine gewisse Flexibilität.

Cadence hat Recht, dass es schwer vorstellbar ist, wie wir am Ende zwei Luna-große Monde haben könnten. Aber was Sie wirklich wollen, ist, dass sie groß am Himmel sind und die Gezeiten beeinflussen. Ein zweiter Mond, der deutlich kleiner und deutlich näher ist, könnte am Himmel immer noch schön groß aussehen. Meiner Meinung nach wurden nicht genügend erdähnliche Planeten beobachtet, um unerwartete Monderfassungsszenarien auszuschließen. Wirklich, die Planeten des inneren Sonnensystems sind die einzigen Beispiele, die wir haben, wo wir wissen, welche Monde vorhanden sind. Sie können zuversichtlicher sein, dass die Umlaufbahnen nicht zu nahe beieinander liegen oder der Mond viel weiter entfernt sein kann als bei uns, weil die Orbitaldynamik ihn instabil macht.

Sie können das Gezeitenproblem beseitigen, indem Sie die beiden Monde in eine Umlaufbahn bringen, den zweiten Mond in einer trojanischen Position.

Wenn wir Erde und Mond als Beispiele für unseren Planeten und Mond verwenden, muss der zweite Mond etwa ein Hundertstel der Mondmasse haben. Es kann weniger dicht sein , um trotz seines kleineren Radius sicher größer und damit besser sichtbar zu sein. Zum gleichen Zweck können wir davon ausgehen, dass es eine höhere Albedo hat.

Ich denke, wir können einen Asteroiden vom Typ S nehmen, der in Größe und Dichte ähnlich 2 Pallas ist . Der Querschnitt beträgt ein Zehntel des Mondes, aber die Albedo kann mehr als 3-mal höher (dh heller) sein, sodass wir am Ende etwa ein Drittel so viel reflektiertes Licht erhalten.

Die Gezeiten werden tatsächlich etwas geringer sein als die der Erde. Der zweite Mond kommt kaum davon, keine perfekte Kugelform zu haben.

Ein Nachteil dieser Konfiguration ist, dass es niemals eine Konjunktion geben wird – die beiden Monde werden immer die gleichen relativen Positionen am Himmel einnehmen, etwa 60° voneinander entfernt.

Haben Sie Bilder oder Videos gesehen, auf denen der Erdmond riesig aussieht?

Ich glaube, dass der Winkeldurchmesser des Mondes, etwa ein halbes Bogengrad, derselbe ist wie ein Zehncentstück, das auf Armeslänge gehalten wird, was ziemlich klein ist. Aber der Mond sieht auf vielen Bildern und Videos riesig aus, weil Teleobjektive verwendet werden, um ihn zu filmen.

Wenn Sie möchten, dass beide Monde wie Scheiben (wenn sie voll sind) oder Teilscheiben (in anderen Phasen) aussehen, müssen beide Monde groß genug sein, um (ungefähr) kugelförmig zu sein.

Es ist bekannt oder wird erwartet, dass Objekte im Sonnensystem, die schwerer als 10 hoch 21 Kilogramm (ein Yottagramm [Yg]) sind, ungefähr kugelförmig sind. Astronomische Körper entspannen sich zu abgerundeten Formen (Ellipsoiden) und erreichen ein hydrostatisches Gleichgewicht, wenn ihre eigene Schwerkraft ausreicht, um die strukturelle Festigkeit ihres Materials zu überwinden. Es wurde angenommen, dass der Grenzwert für runde Objekte zwischen 100 km und 200 km im Radius liegt, wenn sie eine große Menge Eis in ihrer Zusammensetzung haben; 1 Spätere Studien zeigten jedoch, dass sich Eissatelliten von der Größe von Iapetus (1.470 Kilometer Durchmesser) zu diesem Zeitpunkt nicht im hydrostatischen Gleichgewicht befinden, 2 und eine Bewertung aus dem Jahr 2019 legt nahe, dass viele TNOs im Größenbereich von 400 bis 1000 Kilometern möglicherweise nicht einmal im hydrostatischen Gleichgewicht sind vollständig feste Körper, viel weniger gravitativ gerundet.3 Objekte, die aufgrund ihrer eigenen Schwerkraft Ellipsoide sind, werden hier allgemein als „rund“ bezeichnet, unabhängig davon, ob sie sich heute tatsächlich im Gleichgewicht befinden oder nicht, während Objekte, die offensichtlich nicht ellipsoid sind, als „unregelmäßig“ bezeichnet werden.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Solar_System_objects_by_size 1

Früher wurde erwartet, dass sich jeder Eiskörper mit einem Radius von mehr als etwa 200 km wahrscheinlich im hydrostatischen Gleichgewicht (HE) befindet. 4 Allerdings ist Ceres (r = 470 km) der kleinste Körper, für den detaillierte Messungen mit dem hydrostatischen Gleichgewicht übereinstimmen, 8 wohingegen Iapetus (r = 735 km) der größte eisige Körper ist, von dem festgestellt wurde, dass er sich nicht im hydrostatischen Gleichgewicht befindet.[ 9] Auch der Erdmond (r = 1.737 km) befindet sich nicht im hydrostatischen Gleichgewicht, besteht aber – anders als die eisigen Ceres und Iapetus – hauptsächlich aus Silikatgestein, das eine viel höhere Zugfestigkeit als Eis besitzt.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Solar_System_objects_by_size#Larger_than_400_km 3

Vesta hat einen Radius von 262,7 Kilometern (166,3 Meilen) und ist das größte Objekt des Sonnensystems, das auf einem guten Foto unregelmäßig aussieht, obwohl einige der Objekte, die größer als Vesta sind, auf dem Foto nur als Lichtpunkte erscheinen.

Wenn man mehr oder weniger willkürlich annimmt, dass ein Radius von 400 Kilometern notwendig ist, damit ein Gesteinskörper rund erscheint, kann man berechnen, wie nah ein so kleiner Mond sein müsste, um als Scheibe und nicht als Lichtpunkt am Himmel von zu erscheinen deine Welt.

Die maximale Winkelauflösung des menschlichen Auges beträgt 28 Bogensekunden oder 0,47 Bogenminuten,[18] dies ergibt eine Winkelauflösung von 0,008 Grad und entspricht in 1 km Entfernung 136 mm. Dies entspricht 0,94 Bogenminuten pro Linienpaar (eine weiße und eine schwarze Linie) oder 0,016 Grad. Für ein Pixelpaar (ein weißer und ein schwarzer Pixel) ergibt dies eine Pixeldichte von 128 Pixel pro Grad (PPD).

https://en.wikipedia.org/wiki/Visual_acuity#Physiology 5

So würde ein Objekt mit einem Radius von 400 Kilometern und einem Durchmesser von 800 Kilometern als winzige Scheibe statt als Lichtpunkt erscheinen, wenn es einen Winkeldurchmesser von mindestens 0,008 Bogengrad hätte.

Nach meinen groben Berechnungen bedeutet dies, dass ein runder Mond mit einer Mindestgröße von 400 Kilometern (248,5 Meilen) und einem Durchmesser von 800 Kilometern (497 Meilen) kleiner als ungefähr 5.729.582,7 Kilometer oder 3.560.197,6 Meilen sein müsste. entfernt, um als winzige Scheibe und nicht als bloßer Lichtpunkt gesehen zu werden.

Die Roche-Grenze eines astronomischen Körpers ist die Entfernung, bei der ein kleinerer astronomischer Körper zerbricht. Für die Erde beträgt die Roche-Grenze 9.492 Kilometer (5.898 Meilen).

https://en.wikipedia.org/wiki/Roche_limit#Selected_examples 6

Die Hügelkugel eines Planeten, berechnet aus den Massen des Planeten und seines Sterns und der Entfernung zwischen ihnen, ist die Mindestentfernung, die der Mond des Planeten näher sein müsste, um in der Umlaufbahn um diesen Planeten zu bleiben.

Die Hill-Sphäre ist nur eine Annäherung, und andere Kräfte (wie der Strahlungsdruck oder der Yarkovsky-Effekt) können schließlich ein Objekt aus der Sphäre stören. Dieses dritte Objekt sollte auch von ausreichend geringer Masse sein, dass es keine zusätzlichen Komplikationen durch seine eigene Schwerkraft einführt. Detaillierte numerische Berechnungen zeigen, dass Umlaufbahnen auf oder knapp innerhalb der Hill-Sphäre nicht langfristig stabil sind; Es scheint, dass stabile Satellitenumlaufbahnen nur innerhalb von 1/2 bis 1/3 des Hill-Radius existieren. Der Stabilitätsbereich für retrograde Umlaufbahnen in großer Entfernung von der Primärbahn ist größer als der Bereich für prograde Umlaufbahnen in großer Entfernung von der Primärbahn. Es wurde angenommen, dass dies das Überwiegen rückläufiger Monde um Jupiter erklärt; Saturn hat jedoch eine gleichmäßigere Mischung aus retrograden/prograden Monden, sodass die Gründe komplizierter sind.3

https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere#True_region_of_stability 7

Im Erde-Sonne-Beispiel umkreist die Erde (5,97 × 1024 kg) die Sonne (1,99 × 1030 kg) in einer Entfernung von 149,6 Millionen km oder einer astronomischen Einheit (AE). Die Hügelkugel für die Erde erstreckt sich somit auf etwa 1,5 Millionen km (0,01 AE). Die Umlaufbahn des Mondes in einer Entfernung von 0,384 Millionen km von der Erde liegt bequem innerhalb des gravitativen Einflussbereichs der Erde und es besteht daher keine Gefahr, dass er in eine unabhängige Umlaufbahn um die Sonne gezogen wird. Alle stabilen Satelliten der Erde (diejenigen innerhalb der Earth's Hill-Sphäre) müssen eine Umlaufzeit von weniger als sieben Monaten haben.

https://en.wikipedia.org/wiki/Hill_sphere#Formula_and_examples 4

Die Hügelsphäre der Erde erstreckt sich also über etwa 1.500.000 Kilometer (932.056,7 Meilen) und ihre wahre Stabilitätsregion erstreckt sich über etwa 500.000 bis 750.000 Kilometer (310.685,5 bis 466.028,3 Meilen).

Die große Halbachse der Umlaufbahn des Mondes beträgt 384.399 Kilometer oder 238.854,4 Meilen.

Das bedeutet also, dass, wenn ein bewohnbarer Planet eine ähnliche Masse und Entfernung von seinem Stern hat (ein Stern, der eine ähnliche Masse wie die Sonne haben sollte), alle Monde, die er hat und die groß genug sind, um rund zu sein, nahe genug am Planeten sind immer rund zu erscheinen (außer oder ihre Phasen) und niemals als bloße Punkte am Himmel erscheinen.

Die Mindestgröße eines felsigen Mondes, der groß genug ist, um rund zu sein, mit einem Radius von 400 Kilometern (248,5 Meilen) und einem Durchmesser von 800 Kilometern (497 Meilen), wäre etwa 0,230229 des Durchmessers des Mondes und somit etwa 0,0124228 von das Volumen des Mondes. Wenn dieser Mond die gleiche durchschnittliche Dichte wie der Mond hätte, hätte er etwa 0,0124228 der Masse des Mondes.

Die Anziehungskräfte astronomischer Körper zueinander sind proportional zu ihren Massen und Abständen. Wenn also ein kleinstmöglicher runder Mond in der Entfernung zum Erdmond wäre, hätte er nur 0,0124228 so viel Anziehungskraft auf die Erde wie der Mond. Nach meinen groben Berechnungen hätte ein Mond mit einer Masse von 0,0124228 der des Mondes in einer Entfernung von 0,1114576 der Mondentfernung eine Anziehungskraft auf die Erde, die der des Mondes entspricht. Diese Entfernung wäre etwa 42.844,189 Kilometer oder etwa 26.623,144 Meilen.

In dieser Entfernung sollte der runde Mond mit minimaler Größe etwa ein Bogengrad breit erscheinen, etwa doppelt so groß wie der Winkeldurchmesser des Mondes.

Daher zeigen meine groben Berechnungen, dass es möglich sein sollte, dass ein Mond, der kleiner als der Erdmond ist, nahe genug an einem erdähnlichen Planeten ist, um so groß oder größer zu erscheinen als der Mond von der Erde aus, ohne dass es zu höheren Gezeiten kommt.

Natürlich ist eine astronomische Situation, die möglicherweise existieren könnte, nicht dasselbe wie eine astronomische Situation, die sich auf natürliche Weise bilden könnte, und eine astronomische Situation, die sich auf natürliche Weise bilden könnte, ist nicht unbedingt dasselbe wie eine astronomische Situation, die über Milliarden von Jahren bestehen könnte notwendig, bis ein Planet eine Atmosphäre mit viel freiem Sauerstoff entwickelt hat und für Wesen mit menschenähnlichen Bedürfnissen bewohnbar wurde.

Es wird angenommen, dass sich der Mond viel näher an der Erde als jetzt aus Trümmern gebildet hat und große Gezeiten auf der alten Erde angehoben und die Rotation der Erde allmählich verlangsamt und sich immer weiter von der Erde entfernt hat.

Die Wechselwirkungen zwischen den beiden gewünschten Monden, dem Planeten und seinem Stern könnten möglicherweise einen der Monde aus der Umlaufbahn um den Planeten werfen, lange bevor der Planet fortgeschrittene vielzellige Lebensformen entwickelt.

Eine Möglichkeit, die Sie vielleicht in Betracht ziehen möchten, besteht darin, Ihren "Planeten" zu einem riesigen bewohnbaren Mond eines riesigen Planeten von der Größe von Saturn oder Jupiter zu machen. Der größere „Mond“ am Himmel könnte der Riesenplanet sein, und der kleinere „Mond“ könnte ein weiterer Mond des Riesenplaneten sein.

Rene Heller und Jorge I. Zuluaga in „Magnetic Shielding of exomoons Beyond the Circumplanetary Edge“ The Astrophysical Journal Letters, Band 776, Ausgabe 2, Artikel-ID. L33, 6 pp. (2013) berechneten die Entfernungen von einem Riesenplaneten, in denen ein Riesenmond potenziell bewohnbar sein könnte. Nach ihren Berechnungen müsste der Exomond zwischen 5 und 20 Planetenradien liegen, um vor Strahlung abgeschirmt zu sein. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/2041-8205/776/2/L33 8

In einer Entfernung von 5 bis 20 Planetenradien scheint der Planet etwa 5,7295 bis 22,9183 Grad breit zu sein, was etwa dem 11- bis 45-fachen Winkeldurchmesser des Mondes entspricht.

Alle anderen Monde des Riesenplaneten, die groß genug waren, um rund zu sein, würden als Scheiben und nicht als Punkte erscheinen, wenn sie näher als ungefähr 5.729.582,7 Kilometer oder 3.560.197,6 Meilen waren. Größere rundliche Monde würden in noch größeren Entfernungen als Scheiben erscheinen.

Oh wow, das sind eine Menge toller Dinge, die man in Betracht ziehen sollte! Insbesondere über den Planeten spielt sich die Geschichte ab, ein Mond eines größeren Planeten zu sein. Ich genieße diese Idee sehr und es würde später in der Serie tatsächlich andere Dinge sinnvoll machen! Ich muss mehr darüber nachdenken und vielleicht versuchen, es in der Universums-Sandbox zu bauen. Danke schön!