Werden Monde, die Gasriesen umkreisen, immer gezeitenabhängig sein?

Inspiriert von diesem Artikel über die Kepler-gestützte Suche nach lebenserhaltenden Monden bin ich hierher gekommen, um mehr über das Konzept zu erfahren. Ich habe diese sehr komplizierte Antwort auf eine sehr komplizierte Frage zu diesem Thema gefunden , von der ein Teil lautet:

Irgendwann wird es zu einer Gezeitensperre kommen. Du kommst nicht drum herum.

Ich möchte diese Aussage ohne all die Gleichungen besser verstehen.

  • Ist es zum einen wahr?
  • Was verursacht die Situation?
  • Über welchen Zeitraum?
  • Hält es ewig?
  • Ist es periodisch (dh der Mond wird gezeitenfest, bleibt eine Weile so, "bricht sich dann frei" und dreht sich erneut)?
Wenn der Massenunterschied groß genug ist und/oder die Monde weit genug entfernt sind, muss die zitierte Aussage intuitiv falsch sein. Ein typisches Beispiel : Die Erde ist nicht gezeitenabhängig mit der Sonne verbunden. Ich habe jedoch keine wirklichen Beweise, um dies zu untermauern, daher kann ich Ihnen nicht sagen, ob die zitierte Aussage für einige Fälle oder möglicherweise sogar für alle realistischen Fälle von Planeten und Monden zutrifft.
@MichaelKjörling Verlangsamt sich die Erdrotation nicht? Es hat vielleicht noch nicht aufgehört, aber es kommt dahin.
@DaaaahWhoosh Die Rotation der Erde verlangsamt sich; siehe zum Beispiel Änderungen in der Erdrotation und ΔT . Zumindest Wikipedia behauptet jedoch, dass dies auf die Wechselwirkung mit dem Mond zurückzuführen ist, nicht mit der Sonne. Die gegenwärtige Nettorate wird mit +1,7 Millisekunden/Tag/Jahrhundert angegeben. Ich verliere mich in all den Exponenten, aber es wird eine Weile dauern, bis wir bei diesem Tempo einen Sterntag von der gleichen Länge wie das Sternjahr erreichen, falls dies aus den genannten Gründen tatsächlich jemals passieren kann.
Obwohl Wikipedia Probleme hat, sind sie normalerweise ein guter Ort, um mit der Suche zu beginnen. Versuchen Sie es hier: en.wikipedia.org/wiki/Tidal_locking
„Immer sein“ ist nicht „immer wird“. Ich finde die Unterscheidung wichtig.

Antworten (3)

Die Gezeitensperre tritt bei allen umlaufenden Körpern auf. Es ist nur eine Frage der Zeit. Sobald sie durch die Gezeiten gesperrt sind, bleiben sie so, es sei denn, eine externe Quelle wirkt darauf ein.

Masse- und Abstandsunterschiede wirken sich auf die Zeit aus, die es dauert, bis die Gezeitenverriegelung auftritt. Unser Mond ist gezeitenabhängig mit der Erde verbunden. das dauerte einige Zeit und verlangsamte auch die Erdrotation um den Faktor 4. Früher dauerten die „Tage“ der Erde etwa 6 Stunden.

Aber auch der Abstand zwischen Erde und Mond hat zugenommen und nimmt weiter zu.

Monde um Gasriesen haben ein viel kleineres Massenverhältnis und neigen dazu, „näher“ zu sein, also werden sie im Allgemeinen viel „schneller“ durch die Gezeiten einrasten, als es für die Erde und unseren Mond dauerte.

Der einzige Hauptausreißer sind jedoch flüssige Monde. Monde, die hauptsächlich in der Mitte flüssig sind (oder eine sehr große Flüssigkeitsschicht haben), neigen dazu, NICHT (werden nicht?) Gezeitensperren wie Europa . Und das war einer der wichtigsten Hinweise darauf, dass es viel Flüssigkeit hatte, da es gezeitenabhängig an Jupiter hätte gebunden sein MÜSSEN.

Es scheint, dass es Streitigkeiten über den Status der Gezeitensperre in Europa geben könnte. Aber ich denke, es muss eine wissenschaftlichere Arbeit gefunden werden, um das „nicht gezeitengesperrt“ zu unterstützen. Das war von Wiki.

...Wie seine anderen galiläischen Satelliten ist Europa durch Gezeiten an Jupiter gebunden, wobei eine Hemisphäre von Europa ständig Jupiter zugewandt ist ... ... Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Gezeitenverriegelung möglicherweise nicht vollständig ist, da eine nicht synchrone Rotation vorgeschlagen wurde: Europa dreht sich schneller als es umkreist, oder hat es zumindest in der Vergangenheit getan. Dies deutet auf eine Asymmetrie in der internen Massenverteilung hin und darauf, dass eine Schicht unterirdischer Flüssigkeit die eisige Kruste vom felsigen Inneren trennt.

Früher dachten sie, dass Merkur durch die Gezeiten mit der Sonne verbunden ist, aber es wurde entdeckt, dass er sich in einem Verhältnis von 2/3 dreht, es hat einen ~58,5 Tage langen Tag (Tage der Erde) und ein 88 Tage langes Jahr (Tage der Erde). Und laut JDługosz ist dies eine Umlaufbahn vom stabilen Typ, daher ist es möglich, dass sich einige Monde in einer exzentrischen Umlaufbahn in diesem Muster als dritte Option stabilisieren.

Ich habe bei anderen Qs über Planeten von Roten Zwergen darauf hingewiesen, dass die Situation mit Merkur allgemein erwartet wird: Bei hoher Exzentrizität ist ein ungerades halbes Vielfaches stabiler als eine 1:1-Verriegelung. Und währenddessen können andere Körper im System eine hohe Exzentrizität fördern. Dasselbe könnte also mit Monden eines Gasriesen passieren: Erwarten Sie 3/2 usw. aus denselben Gründen.
@JDługosz interessant! Bis ich nach dieser Antwort auf Merkur gesucht habe, hatte ich immer noch den Eindruck, dass es gezeitenabhängig ist! Ich werde meine Antwort aktualisieren.
Häh? Europa ist tidelocked mit Jupiter.
@HopDavid interessant, ich bin mir sicher, dass ich gelesen hatte, dass einer der Gründe, warum sie dachten, Europa hätte eine große Wassermasse, darin bestand, dass es nicht durch Gezeiten gesperrt war.
@bowlturner Bitte zeigen Sie ein Zitat. Ich glaube, es ist eine falsche Erinnerung. Stimmen Sie diese Antwort wegen des 5. Absatzes ab.
@HopDavid besser?
@bowlturner etwas besser. Aber die Oberfläche (und der äußere Schein) ist verschlossen. Das war also nicht der Grund, warum sie einen inneren Ozean vermuteten. Nach meinem Verständnis weist das Magnetfeld des Mondes auf einen inneren flüssigen Körper hin, der sich dreht, Elektrizität leitet und ein Magnetfeld erzeugt. Der Verdacht auf ein Zentrum, das sich nicht synchron mit der Oberfläche dreht, kam nach Hinweisen auf einen inneren Ozean.

Ich denke, sie haben Ihre Frage bereits beantwortet. Es ist in der Mathematik vergraben, ja, aber es ist da.

Es stimmt zwar, dass Gezeitensperre „unvermeidlich“ ist. Dieser Zeitraum kann sehr lang sein.

Es gibt drei Faktoren, die diesen Zeitraum bestimmen:

  • Masse des Mondes. Je größer die Masse, desto kleiner die Gezeitenkräfte *edit - desto weniger Bedeutung haben die Gezeitenkräfte für den... * Einfluss auf den Mond. Da Sie einen Mond benötigen, der mindestens so groß wie der Mars ist ... und wahrscheinlicher so groß wie die Erde, sollte dies kein Problem sein. Ich stütze diese Annahme auf die Tatsache, dass Sie eine Magnetosphäre benötigen. Selbst wenn der Gasriese weit von den Primärsternen entfernt ist, geben Gasriesen, insbesondere Braune Zwerge wie Jupiter, eine höllische Menge an Strahlung auf ihre armen Monde ab. Sie brauchen eine anständige Magnetosphäre, um sich davor zu schützen.

  • Entfernung des Mondes vom Gasriesen. Je weiter die Umlaufbahn entfernt ist, desto geringer ist der Gezeiteneinfluss. Dies ist die durchschnittliche Umlaufbahn (zumindest nach dem, was ich in den Gleichungen verstehe), also würde sich auch eine stark exzentrische Umlaufbahn qualifizieren.

  • Umlaufzeit. Eine schnelle Umlaufzeit dauert länger, um sie zu beeinflussen.

Wenn der Gasriese also einen planetengroßen Mond mit einer schnellen und exzentrischen Umlaufbahn eingefangen hat, sollte es eine ganze Weile dauern, bis er überhaupt beginnt, von den Gezeiten eingeschlossen zu werden. Verwenden Sie hier eine poetische Lizenz, wäre mein Rat.

Nicht ganz. Es kann bei einer Resonanz schneller als 1:1 einrasten und dann nicht mehr langsamer werden. ZB 3:2. Sie können auch chaotisches Taumeln und chaotische nicht periodische Umlaufzeiten haben (wie die 3 äußeren Monde von Pluto).
Was wäre, wenn der Mond seinen eigenen Mond hätte, der ungefähr zur gleichen Zeit wie die ursprüngliche Aufnahme aufgenommen wurde? Es scheint mir, dass dies verhindern würde, dass der „primäre“ Mond eingeschlossen wird. Zumindest wenn der „Sekundär“-Mond eine ausreichende Masse im Vergleich zum „Primär“-Mond hatte. Ähnlich wie Luna und Terra.
„es ist“ bedeutet immer „es ist“; "es" ist das Pronomen.
Es gibt andere WB-Fragen zum Mond eines Mondes, insbesondere mit der Analyse unseres Erdmond-Submonds. Es würde nicht lange dauern. IAC, unser Mond wurde nicht eingefangen, sondern nach einem erderschütternden Einschlag aus einem ausgedehnten Trümmerring (eigentlich eine Atmosphäre!) gebildet.
@JDlugosz - Ehrlich? Private Kommentare sind dafür da. Dies war ein ehrlicher Kommentar und eine Bitte um Informationen. Es sind Kommentare wie diese, Reaktionen wie diese, die Menschen dazu bringen, sich von offenen Foren abzuwenden.

Die Ausnahme, die die Regel bestätigt: Hyperion ist nicht gezeitengesperrt und wird, soweit wir das berechnen können, niemals länger als eine "Zeit" gezeitengesperrt sein.

Hyperion ist sehr unregelmäßig geformt, was zu einer chaotischen Rotation führt. Es ist, als würde man versuchen, eine unregelmäßige Kartoffel auf einem Punkt auszugleichen. Was möglich ist. Und dann das Fenster öffnen, um mit etwas Wind den Gravitationseinfluss der anderen Monde zu simulieren.

Dies wurde bis vor kurzem mathematisch nicht verstanden, siehe die Links auf Wikipedia wie The Chaotic Rotation of Hyperion .

Unter ganz bestimmten Umständen ist also mehr als eine vorübergehende Sperrung der Gezeiten unwahrscheinlich und möglicherweise sogar unmöglich.