Das Szenario
Viele Science-Fiction-Romane befassen sich mit Außerirdischen, die die Erde besuchen, aber was ist, wenn Außerirdische überhaupt kein Interesse an der Erde haben und dennoch im Sonnensystem ankommen, um aufzutanken, indem sie so viele Kohlenwasserstoffe wie möglich vom Saturnmond Titan ernten (zB Methan , Ethan usw., die in Polarseen gespeichert sind, und andere Kohlenwasserstoffe im Staub an der Oberfläche oder vielleicht sogar im Untergrund).
Die Frage
Welche Auswirkungen hätte eine solche Ernte auf Titan selbst, das Saturnsystem und das gesamte Sonnensystem?
Wird die Umlaufbahn des Mondes durch seine Massenreduktion so stark verändert, dass er mit anderen Monden kollidiert oder vielleicht sogar auf den Planeten herunterfällt?
Was ist ein angemessener Zeitrahmen, bis sich die Auswirkungen bemerkbar machen?
zusätzliche Information
Ich entwickle eine Idee für einen Science-Fiction-Roman, der zeigen soll, dass so wie wir Menschen ganze Ökosysteme zerstören, ohne Rücksicht auf andere Lebensformen, durch Bergbau, eine außerirdische Zivilisation uns das Gleiche antun könnte, indem sie einfach das Sonnensystem nutzt als Tankstelle unterwegs.
Wird die Umlaufbahn des Mondes aufgrund seiner Massenreduktion stark genug verändert?
Die Massenreduktion wird keine Auswirkung auf die Umlaufbahn des Mondes (Titan) haben. Die Masse des Mondes ist nicht Teil der Orbitalberechnungen (die Masse des Planeten ist es). Es ist möglich, dass die Methode zum Entfernen von Masse die Umlaufbahn verschiebt, aber da Sie die Methode nicht angeben, können wir das nicht wirklich beschreiben.
Es wird andere Umlaufbahnen beeinflussen, aber hauptsächlich, indem es sie weniger beeinflusst. Derzeit verzerrt Titan mit seiner Masse andere Umlaufbahnen. Durch das Entfernen von Masse wird dieser Effekt verringert, aber es ist von vornherein kein so großer Effekt. Dies wird keine beobachtbaren Änderungen in der Zeitskala einer typischen Geschichte verursachen. Es kann zu spürbaren Veränderungen führen, wenn Ihre Geschichte Millionen oder Milliarden von Jahren andauert.
Änderungen der Masse von Titan hätten nur minimale Auswirkungen auf den Rest des Sonnensystems.
Wenn es Ihr Ziel ist, Veränderungen zu zeigen, erwägen Sie, die Außerirdischen etwas aus Titans Kern ernten zu lassen, anstatt aus seiner Atmosphäre und seinen Meeren. Titanbrocken könnten zu Asteroiden und Kometen werden, die über das ganze Sonnensystem fliegen und gegen Dinge stoßen. Oder lassen Sie sie Titan aus seiner Umlaufbahn ziehen, während sie herausholen, was sie brauchen, und ihn loslassen, wenn sie fertig sind. Beide könnten Ihnen eine Geschichte im Stil von Deep Impact oder Armageddon (Asteroideneinschlag mit der Erde) liefern.
Das Newtonsche Gravitationsgesetz besagt, dass die Kraft, mit der zwei Körper aneinander gezogen werden, proportional zum Produkt ihrer Massen ist. Diese Kraft ist jedoch nicht Teil der Orbitalmechanik. Was bei Umlaufbahnen zählt, ist die Beschleunigung.
Im Wesentlichen wird die Masse des Satelliten aus der Kraftgleichung geteilt, um nur die Beschleunigung zu erhalten. Es kombiniert zwei Gleichungen:
zu bekommen
Wo
Eine Umlaufbahn liegt vor, wenn die Erdbeschleunigung die Trägheit der Tangentialgeschwindigkeit so ausgleicht, dass die Größe der Tangentialgeschwindigkeit auch bei Richtungsänderung erhalten bleibt. Weder die Beschleunigung noch die Geschwindigkeit sind von der Masse des Satelliten abhängig.
Die Masse des Satelliten beeinflusst, wie stark sich der Planet um den Satelliten dreht. Aber in einer typischen Planeten/Satelliten-Beziehung sind die Massen so unterschiedlich, dass wir den Effekt ignorieren, dass sich der Planet um den Satelliten dreht. Durch die Verringerung der Masse des Satelliten wackelt der Planet im Wesentlichen etwas weniger.
Seine Masse hat einen leichten Einfluss auf die Umlaufbahn des Satelliten. Wenn der Satellit den Planeten bewegt, ändert er den Umlaufradius. Das wiederum ändert die Beschleunigungsgleichung. Aber die Änderung hebt sich im Allgemeinen im Laufe einer Umlaufbahn auf.
Wenn Titan größer wäre, könnte eine Erhöhung der Masse Saturn aus seiner Umlaufbahn um die Sonne ziehen. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass die Verringerung der ohnehin schon geringen Masse einen großen Effekt auf Saturn hat. Selbst zum ungünstigsten Zeitpunkt ist es unwahrscheinlich, dass es eine große Sache ist. Ich würde mir tatsächlich mehr Sorgen machen, dass das außerirdische Raumschiff, das anscheinend riesig ist (groß genug, um einen erheblichen Teil der Masse von Titan abzutransportieren), die Umlaufbahn des Saturn stören würde.
Kurze Antwort ist nicht viel .
Zunächst einmal macht die Atmosphäre eines Planeten (oder Mondes) nur einen kleinen Prozentsatz seiner Masse aus. Die Masse von Titan ist beträchtlich, etwa 1,4 x 10 23 kg. Ich bin mir nicht sicher, wie massiv die Atmosphäre von Titan ist, aber es ist viel weniger.
Darüber hinaus besteht der größte Teil dieser Atmosphäre aus Stickstoff. Nur etwa 1,5 % der Atmosphäre sind Kohlenwasserstoffe oder Methan, was bedeutet, dass Sie nicht einmal einen großen Unterschied in der Atmosphäre bekommen, wenn Sie es entfernen, geschweige denn in der Masse des Mondes selbst.
Tatsächlich könnten sie es gerade jetzt tun (daher die niedrige Kohlenwasserstoffzahl) und wir würden sie sehr unwahrscheinlich entdecken, es sei denn, sie haben einen großartigen Radiosender, der für ihre Arbeiter sendet.
Frostfeuer