Wie lange kann ein Mond nicht kugelförmig bleiben und wie könnte er aussehen, wenn er voll ist?

Ich versuche, eine Welt zu "bauen", in der der Mond nachts immer sichtbar ist, und nur nachts, für die meisten Gebiete dieser Welt. Mir wurde gesagt, dass ein L2 Legrange-Punkt eine praktikable Konfiguration dafür sein könnte, und das bedeutet im Wesentlichen, dass der Mond die Welt mit der gleichen Geschwindigkeit umkreist, mit der die Welt ihre Sonne umkreist, und ständig auf der gegenüberliegenden Seite bleibt von die Welt von der Sonne. Ich bin mir nicht sicher über die Umlaufbahn des Mondes und die Richtung und Geschwindigkeit der Drehung.

Es scheint, dass diese Konfiguration dazu führen würde, dass der Mond immer voll erscheint, also habe ich über Möglichkeiten nachgedacht, wie er als Halbmond erscheinen könnte, während er tatsächlich "voll" ist und immer noch zu den anderen Bedingungen passt. Ich frage mich, ob ein Mond, der keine echte Kugel, sondern ein kugelförmiger Halbmond ist, funktionieren könnte, da ich erwarte, dass er eine Umlaufmechanik hat, die nahe genug ist, um größtenteils gleich zu funktionieren. Ich stelle mir vor, dass es immer als Sichel erscheinen könnte, wenn es sich mit der gleichen Geschwindigkeit in die richtige Richtung dreht, mit der es die Welt umkreist.

Ich habe viele Fragen, aber die wichtigste ist: Ist das machbar und wenn ja, wie lange? Wird die Umlaufbahn wahrscheinlich zerfallen oder wird der Mond wieder zu einer Kugel (in meinen Augen wurde er durch eine Art Kollision geschnitzt), und wie lange würde beides dauern, wenn dies der Fall wäre?

Ich vermute, dass sich die Antwort je nach Größe, Entfernung usw. aller beteiligten Objekte (Mond, Welt und Sonne) ändern wird. Vielleicht kann der Mond klein genug sein, dass seine eigene Schwerkraft ihn überhaupt nicht zu einer Kugel formt, und wenn ja, kann er immer noch groß genug sein, um auf einer bewohnbaren Welt als Scheibe am Himmel gesehen zu werden? Menschen und anderes Leben? Kann eine Welt von angemessener Größe ausreichen, damit sich ihr eigenes Pflanzen- und Tierleben entwickelt hat, bis Menschen es finden? Und müsste irgendetwas anderes spezifisch sein, wie die axiale Neigung der Erde oder ihr Verhältnis von Tagen zu einem Jahr?

Ich bin neu in diesem Bereich und würde mich über jeden Beitrag sehr freuen!

Der Lagrange-Punkt L2 ist instabil, und die kleinste Störung wird dazu führen, dass Ihr Mond wegdriftet. Nur die Punkte L4 und L5 sind stabil, und sie werden nicht das tun, was Sie brauchen. Um Wikipedia zu zitieren: „Jedes Objekt, das bei L1, L2 oder L3 umkreist, wird dazu neigen, aus der Umlaufbahn zu fallen; Es ist daher selten, dort natürliche Objekte zu finden, und Raumfahrzeuge, die in diesen Gebieten leben, müssen ihre Position halten, um ihre Position zu halten.“
Wenn ich mich nicht irre, werden Sie keinen ewigen Vollmond haben - vorausgesetzt, die relativen Größen von Planet und Mond sind wie auf der Erde, Sie sollten stattdessen eine ewige Sonnenfinsternis haben. Schließlich befindet sich der Planet (per Definition) direkt zwischen dem Stern und L2.
Mein Eindruck ist, dass die Umlaufbahn eines Mondes nur dann stabil sein kann, wenn das Jahr des Planeten im Monat mindestens 9-mal so lang ist, wie der Mond braucht, um den Planeten zu umrunden. Der Mond muss also mehrmals im Jahr um den Planeten kreisen und am Taghimmel gewesen sein. Aber ich habe einige Vorschläge gemacht, dass der Mond am Taghimmel unsichtbar sein soll, um eine andere Frage zu beantworten.
Hier ist die Frage mit meiner Antwort, wie man den Mond des Planeten immer dann unsichtbar macht, wenn er am Taghimmel steht, sodass er nur nachts zu sehen ist. worldbuilding.stackexchange.com/questions/109024/…
@Cadence: L1 befindet sich zwischen dem Planeten und dem Stern, L2 befindet sich auf der anderen Seite des Planeten: space.com/30302-lagrange-points.html
@Cadence: Soweit ich weiß, macht die Bahnneigung eines Mondes den Unterschied zwischen einer Mondfinsternis und einem normalen Vollmond aus. Ich bin mir nicht sicher, ob eine ausreichende Bahnneigung zur Vermeidung einer ständigen Mondfinsternis den Rest des Szenarios durcheinander bringen würde.
@MA Golding: Ich sehe immer wieder, dass die L2-Anordnung "instabil" oder "metastabil" ist, aber die meisten Erwähnungen scheinen zu implizieren, dass die Lagrange-Punkte "Sweet Spots" sind, die ein gewisses Maß an Stabilität bieten. Was ist jedenfalls, wenn es einfach keine zufälligen Störungen oder Ungleichgewichte gibt und das System „perfekt“ ist? Kann diese Konfiguration nicht einfach klappen? Danke für die Info! Ich mag die Ideen eines etwas dunkleren Mondes und/oder einer dickeren Atmosphäre, die das Licht genug streuen würde, um den Mond tagsüber in einer normaleren Umlaufbahn zu verbergen.

Antworten (1)

...der Mond ist nachts immer sichtbar, und nur nachts,

Eine stabile Umlaufbahn, die dies tut, ist unmöglich (es gibt jedoch einige mögliche Kompromisse, die unten umrissen werden). Irgendjemand irgendwo auf dem Planeten wird tagsüber den Mond sehen. Der 2. Lagrange-Punkt ( L2 ) ist in der Tat die Umlaufbahn, die einen Planeten in ständiger Konjunktion (dh dazwischen) mit einem anderen Planeten platzieren würde: Bild aus Wikipedia. Die Umlaufbahn, die dem Pfad bei L2 folgt, würde tatsächlich den inneren Planeten zwischen sich und dem Stern halten. Die Umlaufbahn ist jedoch instabil: Jede Störung weg von L2 wird mit der Zeit weiter zunehmen und schließlich zu einer Fehlausrichtung führen. Wenn Sie bereit sind, diese Tatsache zu ignorieren, ist die Mission erfüllt. Aber wenn Sie etwas mit etwas mehr Wahrhaftigkeit brauchen, habe ich ein paar potenzielle Kandidaten:aus wikipedia

1. Der geostationäre Mond

Aus Wikipedia: Der Erdmond umkreist derzeit in einer Entfernung von
Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
3.8 × 10 8 m und 27.3 Tage. Wir könnten die Umlaufzeit auf einen einzigen Erdtag reduzieren, wenn sie näher umkreisen würde 4.2 × 10 7 m oder ungefähr 1 / 9 die Distanz. Der Vorteil dabei wäre, dass der Mond Tag und Nacht immer an der gleichen Stelle am Himmel stehen würde. Es würde seine volle Phase (Neumond bis Vollmond) an einem einzigen Tag durchlaufen. Und es wäre nur innerhalb einiger ungefähr sichtbar 180 ∘ Längenbogen. Es würde eine Seite des Planeten geben, die den Mond nie gesehen hat. Ein näherer Mond würde stärkere Gezeiteneffekte erzeugen, es sei denn, Sie reduzieren auch seinen Radius um 1/9. Alternativ könnten Sie den Tag der Erde verlängern, um ihn dem Mondmonat anzupassen, und alles andere konstant halten. Auf der Erde sind die einzigen stabilen geostationären Satelliten die auf den Längengraden 75-West und 105-West, und ein Mond würde sich dort im Laufe der geologischen Zeit schließlich niederlassen. Diese Längen sind spezifisch für das Gravitationsfeld der Erde und würden für einen anderen Planeten anders sein.

2. Der sonnensynchrone Mond

(Quelle unbekannt): Eine sonnensynchrone Umlaufbahn behält das ganze Jahr über den gleichen Winkel zur Sonne bei. Mit anderen Worten, ein umlaufender Körper erscheint jeden Tag zur gleichen Sonnenzeit am gleichen Ort am Himmel . Jeder auf dem Planeten sieht den umkreisenden Körper, aber je nach Längen- und Breitengrad zu unterschiedlichen Zeiten. Auf der Erde haben sonnensynchrone Satelliten kurze Perioden von etwa 1-3 Stunden. Wenn beispielsweise eine Person an der Ostküste der Vereinigten Staaten einen sonnensynchronen Satelliten im Morgengrauen am Horizont erscheinen sieht, dann erscheint er jeden Tag im Morgengrauen (zur gleichen Zeit relativ zur Sonne). Da außerdem ein Zeitunterschied von etwa 3 Stunden zwischen der Ostküste und der Westküste der Vereinigten Staaten besteht, wird eine Person an der Westküste dies auch tun
Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Sehen Sie den Satelliten im Morgengrauen, wenn er seine zweite Umlaufbahn umkreist.

Es ist möglich, diese 3-stündige Umlaufzeit ein wenig zu verlängern, wenn Sie mit der Masse und Abflachung der Erde herumspielen, aber sie kann ohne einige unsinnige Werte nicht auf einen einzigen Erdtag ausgedehnt werden (ich habe es versucht).

Sonnensynchrone Umlaufbahnen müssen Umlaufbahnen mit hoher Neigung (nahe dem Pol) sein. Aber genau wie die geostationäre Umlaufbahn sieht die Hälfte der Orte auf der Erde den Mond nur tagsüber und die andere Hälfte nur nachts. Es gibt jedoch einen angenehmen Kompromiss: Eine senkrecht zur Sonne ausgerichtete Umlaufbahn folgt dem Tag-Nacht-Terminator und ist nur in der Morgen- und Abenddämmerung für jeden auf dem Planeten sichtbar.

In einer sonnensynchronen Umlaufbahn würde der Mond den Bewohnern des Planeten immer in der gleichen Phase erscheinen, da er immer im gleichen relativen Winkel zur Sonne erscheint.

Zusammenfassung

Der L2-Standort bringt Ihnen, was Sie wollen, aber die Umlaufbahn ist nicht stabil gegenüber Störungen. Wenn sich Ihr Planet in einem System mit anderen äußeren Planeten wie der Erde befindet, dann wird dies passieren, und meine Intuition sagt mir, dass es weniger als 100 Planetenumdrehungen dauern würde, wenn das Sonnensystem wie die Erde ist.
Es gibt einige stabile Umlaufbahnen, die Kompromisse bieten, aber jemand auf dem Planeten wird den Mond tagsüber sehen, zumindest manchmal.

Ich kann mit der L2-Anordnung zufrieden sein und nur sagen, dass das System perfekt genug und ohne zufällige Störungen ist, dass es niemals zerfällt. Alternativ, zum Zweck des Geschichtenerzählens, muss der Mond, der immer und nur Nacht zeigt, nicht immer für diesen Planeten wahr gewesen sein, solange es für das Jahrhundert oder so wahr ist, dass Menschen ihn finden und bewohnen. Was wirklich zählt, ist, dass der Planet bewohnbar und erdähnlich ist, mit seinem eigenen entwickelten Leben, Gezeiten, Jahreszeiten und Wettermustern. Und dass, sobald Menschen dort sind, jeder auf der ganzen Welt von Ost nach West jede Nacht den Mond sieht.
Wie lange kann ein Mond nicht kugelförmig bleiben und wie könnte er aussehen, wenn er voll ist?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v