Wenn die Erde der Mond eines Gasriesen wäre

Um am Himmel eine ähnliche scheinbare Größe zu haben, muss der jupiterähnliche Körper in einer Entfernung sein, die die folgende Beziehung erfüllt

$\phi_{moon}\over D_{Moon}$$=$$\phi_{Jupiter-like}\over D_{Jupiter-like}$

was uns gibt

$D_{Jupiter-like}=$$\phi_{Jupiter-like} \cdot D_{Moon} \over \phi_{Moon}$$=142984\cdot400000\over3476$$=16\cdot10^6 km$.

Es geht um$1/10$einer AU.

Die Jupiter-Magnetopause liegt irgendwo dazwischen$3\cdot 10^6$Und$7\cdot 10^6$km vom Jupiter entfernt. Dies würde die Erde vor der Strahlung schützen. Um jedoch den Planeten zu halten, konnte Jupiter nicht 1 AE von der Sonne entfernt sein. Wie Mike Scott betonte

Wenn Jupiter 1 AE von der Sonne entfernt wäre, wäre seine Hügelsphäre nur etwa 10 Millionen Kilometer entfernt, also könnte er in dieser Entfernung keinen Mond festhalten.

Dies wiederum würde das Leben auf der Erde wie Planeten beeinflussen.

KURZE ANTWORT:

Es ist unmöglich, eine Situation genau so zu haben, wie Sie sie beschreiben. Daher kann es für Sie notwendig sein, die Masse, Dichte und den Durchmesser des Körpers zu ändern, den Ihre Erde wie der Mond umkreist. Möglicherweise müssen Sie jemanden bitten, die Berechnungen für Sie durchzuführen.

LANGE ANTWORT:

Auf dieser Seite gab es viele Fragen zu hypothetischen bewohnbaren erdgroßen Exomonden, die Gasriesenplaneten umkreisen, die in den bewohnbaren Zonen ihrer Sterne kreisen.

Und wenn ich diese Fragen beantworte, zitiere ich oft diesen Artikel:

"Exomoon Habitability Constrained by Illumination and Tidalheating" von Rene Heller und Roy Barnes Astrobiology, Januar 2013.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3549631/ 1

Es wird Sie vielleicht freuen zu hören, dass sie es für möglich hielten, dass selbst ein langsam rotierender Exomond ein Magnetfeld haben könnte, das stark genug ist, um geladene Teilchen abzulenken, die im Magnetfeld des Riesenplaneten gefangen sind, und daher ist es möglich, dass ein bewohnbarer Exomond dies nicht braucht außerhalb der Strahlungszone des Riesenplaneten zu sein.

Sie haben die Länge des "Monats" Ihres Planeten / Mondes nicht angegeben, was die Zeitdauer wäre, die erforderlich wäre, um seinen Planeten zu umkreisen. Aber es gibt anscheinend eine Obergrenze für die Länge der Umlaufbahn eines Exomonds um seinen Planeten im Vergleich zur Länge der Umlaufbahn ihres Planeten um ihren Stern. IN Abschnitt 2 Bewohnbarkeit von Exomonden sagen Heller und Barns:

Es wurde gezeigt, dass die längstmögliche Tageslänge eines Satelliten, die mit Hill-Stabilität kompatibel ist, etwa P p / 9 beträgt, wobei P p die Umlaufzeit des Planeten um den Stern ist (Kipping, 2009a).

Kippende DM-Transit-Timing-Effekte aufgrund eines Exomonds. Mo Not R Astron Soc. 2009a;392:181–189. [Google Scholar]

Die längstmögliche Umlaufzeit eines Mondes, der einen Planeten mit einem Jahr von 365,25 Tagen umkreist, würde also etwa 0,1111 Erdjahre oder etwa 40,5833 Erdtage betragen.

Um Jupiter herum wäre eine Umlaufbahn von 40,5833 Erdtagen hinter der von Callisto, 1.882.706 Kilometer von Jupiter entfernt, bei 16,689 Tagen und innerhalb der von Themisto, 7.393.216 Kilometer von Jupiter entfernt, bei 129,87 Tagen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Jupiter 2

Selbst wenn eine Umlaufbahn um Jupiter mit einer Periode von 40,5833 Tagen so groß wäre wie die von Themisto, scheint Jupiter mit einem Äquatordurchmesser von 142.984 Kilometern einen Winkeldurchmesser von etwa 1,108 Grad zu haben, viel größer als der des Mondes.

Um Saturn würde eine Umlaufbahn von 40,5833 Erdtagen hinter der von Hyperion liegen, 1.481.010 Kilometer vom Saturn entfernt, an 21,27661 Tagen, und innerhalb der von Iapetus, 3.560.820 Kilometer vom Saturn entfernt, an 79,3215 Tagen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Saturn 3

Selbst wenn eine Umlaufbahn um Saturn mit einer Periode von 40,5833 Tagen so groß wäre wie die von Iapetus, würde Saturn mit einem Äquatordurchmesser von 120.536 Kilometern einen Winkeldurchmesser von etwa 1,939 Grad haben, viel größer als der des Mondes. Und das zählt nicht die Ringe.

Um Uranus würde eine Umlaufbahn von 40,5833 Erdtagen hinter der von Oberon liegen, 583.520 Kilometer von Uranus entfernt, an 13,463 Tagen, und innerhalb der von Francisco, 4.276.000 Kilometer von Uranus entfernt, an 256,66 Tagen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Uranus 4

Selbst wenn eine Umlaufbahn um Uranus mit einer Periode von 40,5833 Tagen so groß wäre wie die von Francisco, würde Uranus mit einem Äquatordurchmesser von 51.118 Kilometern einen Winkeldurchmesser von etwa 0,686 Grad haben, etwas größer als der des Mondes .

Um Neptun würde eine Umlaufbahn von 40,5833 Erdtagen hinter der von Triton liegen, 354.759 Kilometer von Neptun entfernt, bei 5,877 Tagen, und innerhalb der von Nereid, 5.513.818 Kilometer von Neptun entfernt, bei 360,13 Tagen.

https://en.wikipedia.org/wiki/Moons_of_Neptune 5

Selbst wenn eine Umlaufbahn um Neptun mit einer Periode von 40,5833 Tagen so groß wäre wie die der Nereide, würde Neptun mit einem Äquatordurchmesser von 49.528 Kilometern einen Winkeldurchmesser von etwa 0,5156 Grad haben, ungefähr so ​​​​wie der Mond, der hat von der Erde aus gesehen einen Winkeldurchmesser von 0,52 Grad.

Der Winkeldurchmesser der Riesenplaneten, von der äußersten stabilen Umlaufbahn um sie herum gesehen, scheint also mit zunehmender Dichte des Planeten abzunehmen.

Daher könnte es für Sie eine gute Idee sein, den Planeten in Jupitergröße durch einen Planeten vom Typ Sub-Neptun oder Supererde zu ersetzen, der weniger massiv und dichter als Neptun ist.

Daher müssen Sie möglicherweise berechnen, ob es möglich ist, eine Umlaufzeit von 40,5833 Tagen oder weniger um einen Planeten vom Typ Sub-Neptun oder Supererde zu haben, bei dem der Primärplanet von der Erde aus gesehen den gleichen Winkeldurchmesser wie der Mond zu haben scheint.

Auf der anderen Seite müssen Sie möglicherweise den Planeten in Jupitergröße durch einen noch massereicheren Planeten als Jupiter ersetzen. Es wird angenommen, dass Jupiter den fast größtmöglichen Durchmesser für einen Riesenplaneten hat. Wenn einem Jupiter-großen Planeten mehr Materie hinzugefügt wird, wird er für eine Weile an Größe zunehmen, und wenn dann noch mehr Materie hinzugefügt wird, beginnt er zu schrumpfen, da die Schwerkraft dieser Materie ihn immer dichter komprimiert.

Daher müssen Sie möglicherweise berechnen, ob es möglich ist, eine Umlaufzeit von 40,5833 Tagen oder weniger um einen Superjupiter oder einen Braunen Zwerg zu haben, bei dem der Primärstern den gleichen Winkeldurchmesser wie der Mond von der Erde aus gesehen zu haben scheint.

Und wenn es möglich ist, dass Ihr erdähnlicher Mond entweder einen Sub-Neptun / Super-Erde oder einen Super-Jupiter / Braunen Zwerg mit einer Umlaufzeit von 40,5833 Tagen oder weniger umkreist und der Primärmond den gleichen Winkeldurchmesser wie der Mond zu haben scheint von der Erde aus gesehen, müssen Sie andere Berechnungen anstellen. Sie sollten berechnen, ob Ihr Mond in dieser Entfernung gezeitenabhängig von einer Primärfarbe dieser Masse erfasst wird, und berechnen, ob er sich in dieser Entfernung von seiner Primärfarbe und seinem Stern für Milliarden von Jahren in einer stabilen Umlaufbahn befinden wird.

Oder wahrscheinlicher möchten Sie jemanden bitten, diese Berechnungen durchzuführen.