Wie würden Gezeitenkräfte auf zwei bewohnbare Monde in einer Hufeisenumlaufbahn einwirken?

Ich habe dieses Video vor einiger Zeit gesehen, und vor kurzem hat es mich zum Nachdenken gebracht. Gegen Ende von Artifexians Video über Gasriesen und bewohnbare Monde erwähnt er die Idee, zwei bewohnbare Monde in einer Hufeisenbahn zu haben. Ein Beispiel für eine Hufeisenbahn wären die Saturnmonde Janus und Epimetheus . Alle 4 Jahre tauschen sie ihre Umlaufbahnhöhe aus.

Es wurde bereits gefragt , ob Jahreszeiten in diesem Setup funktionieren würden, also gehe ich einen anderen Weg.

Welche Gezeitenkräfte würden zwei bewohnbare Monde in einer Hufeisenbahn aufeinander ausüben? Könnte es die Bewohnbarkeit beider Monde behindern?

Wenn ich bewohnbar sage, meine ich nur das Übliche. Wasser, Atemluft und etwas erdähnliche Schwerkraft. Wenn es bei der Bildung von Antworten hilft, können diese Parameter verschoben werden. Nie gesagt, dass Menschen hier leben müssen.

Ich habe mir einen Mond als einen größtenteils erdähnlichen Planeten und den anderen als eine hauptsächlich aus Wasser bestehende Welt vorgestellt, falls dies bei der Beantwortung dieser Frage hilft.

Was meinst du mit bewohnbar?
@ Raditz_35 Übliches Zeug. Atmbare Luft, um erdähnliche Schwerkraft, Wasser. Ich werde es bearbeiten, wenn ich Zeit habe.
Das ist ... keine einfache Frage. Ich arbeite an einer Antwort, aber ... seid gewarnt.
@guildsbounty habe ich in diesem Beitrag zu viel verlangt? Ich weiß, dass dieses Setup wahrscheinlich nicht passieren wird, aber ich freue mich auf alle Antworten, die ich bekomme!
@Lot-Of-Malarkey Nein, du verlangst nicht zu viel. Das ist nur .... einige ernsthaft komplizierte Physik, um zu bestimmen, wie nahe die beiden Körper zusammenkommen werden.
@guildsbounty Ok, ich habe gerade ein paar zu breite, enge Stimmen bekommen, von denen ich dachte, das wäre der Grund.
Wieder einmal viele enge Stimmen und KEINE KOMMENTARE FÜR DAS OP, um zu verstehen, was die Frage schwach macht. Ich bin nicht der Meinung, dass diese Frage geschlossen werden sollte. Es ist sehr spezifisch und innerhalb der Grenzen der Mathematik zu beantworten. Nur weil es schwer ist, heißt das nicht, dass es geschlossen werden sollte.
Ich denke, Ihre Aussage, dass die beiden Monde bei jeder Umlaufzeit die Plätze tauschen, ist unklar / ungenau. Es dauert normalerweise viele Umlaufzeiten, bis zwei Körper "die Plätze getauscht" haben. Janus und Epimetheus, die Saturnmonde, die unser bestes Beispiel für eine Hufeisenumlaufbahn sind, umkreisen den Saturn fast zweimal am Tag, aber zwischen den Wechseln vergehen etwa 4 Jahre.
@Luke Danke, dass du mich informiert hast. Als ich mir das Video ansah, wurde mir klar, dass sie vertauscht waren, und ich glaube, ich habe es als jede Umlaufzeit falsch interpretiert. Das korrigiere ich später.
@guildsbounty Es ist gar nicht so kompliziert ... es ist einfach verdammt fast unmöglich, es in geschlossener Form zu lösen . Es ist ziemlich trivial mit numerischen Methoden. Das größere Problem ist jedoch, dass der Phasenraum sehr chaotisch ist. Relativ geringfügige Anpassungen der relativen Größe der Monde und der Primärmonde, des Umlaufbahnabstands, der Exzentrizität usw. ändern die Antwort erheblich .
@LoganR.Kearsley Ja, ich habe tatsächlich alle Gleichungen ausgearbeitet / abgeleitet, um die genaue Funktionalität des Systems zu berechnen und zu überprüfen, ob es zumindest einigermaßen stabil ist ... dann entdeckte ich, dass das Einsetzen von Zahlen in die Gleichungen so etwas wie erzeugt eine verallgemeinerte Lösung war das Tor zum Wahnsinn. Und aufgegeben.

Antworten (1)

Die Erde ist ziemlich starken Gezeitenkräften ausgesetzt und scheint die Bewohnbarkeit nicht allzu sehr zu beeinträchtigen. Die Kruste biegt sich, die Ozeane rauschen rein und raus und uns geht es gut. Ein Teil des Lebens hängt tatsächlich davon ab.

Io, ein Jupitermond, erfährt eine erhebliche Gezeitenbewegung, die ausreicht, um ernsthafte Hitze und geologische Aktivität zu erzeugen. Es scheint also durchaus möglich, dass die Gezeitenkräfte stark genug sind, um die Bewohnbarkeit zu beeinflussen. Ständige Vulkane, die die Luft mit Asche und giftigen Chemikalien füllen, schwere Erdbeben, die Schmutz umherwirbeln und Pflanzen daran hindern, Fuß zu fassen.

Ihre Frage läuft also wirklich darauf hinaus, "Wie stark sind die Gezeitenkräfte, denen Hufeisenmonde ausgesetzt sind?" Das ist eine sehr schwierige Frage. Die Stärke der Gezeitenkraft hängt hauptsächlich von der Entfernung ab, und es kann sehr schwierig sein, vorherzusagen, wie nahe diese Monde einander kommen.

Um extrem nah beieinander zu sein, hätten sie einen großen Unterschied zwischen dem innersten und dem äußersten Radius ihrer Umlaufbahnen. Sie würden sich mit höherer Geschwindigkeit annähern. Sie würden schnell tauschen. Sie würden ihre Swaps öfter wiederholen. (relativ gesehen betrachten wir immer noch mehrere Umlaufbahnen, um den Austausch abzuschließen, und mehrere hundert Umlaufbahnen zwischen den Austauschvorgängen.)

Eine Hufeisenbahn, die nie sehr nahe kommt, ist so ziemlich dasselbe, aber langsamer. Die beiden Monde sind immer annähernd gleich weit vom Planeten entfernt. Die Plätze tauschen in größerem Abstand voneinander. Da sie schwächer miteinander interagieren, dauert der Austausch länger. Es könnten Zehntausende von Umlaufbahnen zwischen den Swaps sein.

tldr; Es kann wahrscheinlich alles sein, was Sie wollen, aber die Details sind schwierig.

Wie würden Gezeitenkräfte auf zwei bewohnbare Monde in einer Hufeisenumlaufbahn einwirken?
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