Natürlich einen Gasriesenmond bewohnbar machen

Da Sie möchten, dass dieser Planet mehr oder weniger die Erde im Orbit um einen Gasriesen ist, machen wir das als Gedankenexperiment und sehen, was dabei herauskommt.

• Derzeit befindet sich die Erde in der „Goldlöckchen-Zone“ der Strahlungsenergie ihres Sterns. zu nah und es wäre zu heiß; zu weit, zu kalt ("zu heiß" und "zu kalt" haben im Allgemeinen die Grenzen der Temperaturen von flüssigem Wasser). Der Mars befindet sich nominell ebenfalls in der Butterzone, ist aber zu klein, um die notwendige isolierende Atmosphäre aufrechtzuerhalten (was einen Planeten zwischen etwa 0,75 und 1,8 Erdmassen erfordert); Die Venus ist sowohl ein bisschen nah als auch zu isolierend mit der methanlastigen Atmosphäre.

  Jupiter ist zu weit draußen auf der gegenüberliegenden Seite des Asteroidengürtels, aber wenn unser Stern etwas größer und heißer wäre, würde das kompensieren. Außerdem strahlt Jupiter ziemlich viel der Energie zurück, die er von der Sonne absorbiert, was dazu beiträgt, seine Monde zu erwärmen (nicht annähernd genug, aber es könnte in einem anders angeordneten System anderswo in der Galaxie helfen).

• Die Erde ist auf zwei Arten vor dem Großteil der kosmischen Strahlung geschützt, die unser Stern aussendet. Erstens lenkt sein Magnetfeld geladene Teilchen in der äußeren Atmosphäre zu den Polen. Die Aurora Borealis ist das Ergebnis der von der Sonne emittierten Strahlung, die sich an den Polen sammelt und ihre Energieniveaus durch die Atmosphäre auf nichtionisierende Niveaus gemildert werden, wodurch sichtbare Lichtphotonen erzeugt werden.

  Zweitens moderieren die Atmosphäre selbst und die Ozonschicht in der oberen Stratosphäre EMR in den unteren ionisierenden Ebenen des nahen Ultraviolettspektrums, in einem Prozess, der auch den Himmel blau macht (bekannt als Rayleigh-Streuung).

• Jeder umlaufende Körper des Sonnensystems ist zu diesem Zeitpunkt ziemlich stabil, einschließlich aller Jupitermonde. Es gibt einige bemerkenswerte Ausnahmen, ein paar Kometen und Asteroiden auf stark elliptischen Umlaufbahnen, die sich – noch – nicht mit einem Planeten gekreuzt haben, aber die Mehrheit der katastrophalen Instabilitäten hat sich in den ersten paar hundert Millionen Jahren der Existenz des Sonnensystems ausgewirkt , und was übrig bleibt, ist reine Überlebensvoreingenommenheit. Jede umlaufende Masse, die langlebig genug ist, um eine empfindungsfähige Rasse hervorzubringen (oder lange genug in der Nähe zu sein, damit Menschen auftauchen können), sollte ziemlich sicher sein.

• Die Gezeiten auf unserem erdähnlichen Mond eines Gasriesen wären signifikant, aber nicht zerstörerisch. Das Massenverhältnis Erde-Mond beträgt etwa 6:1, und die Umlaufbahn beträgt etwa 450.000 km. Der Massenunterschied zwischen Jupiter und Erde ist viel größer, etwa 315:1. Callisto, einer der Jupitermonde, umkreist jedoch 1,8 Millionen Kilometer von Jupiter entfernt. Die Schwerkraft folgt wie die meisten Kräfte dem Gesetz des umgekehrten Quadrats; Bei sonst gleichen Bedingungen nimmt die Größe der Kraft mit dem Quadrat des Abstandes zwischen Teilchen ab, auf die die Kraft wirkt. Der Entfernungsterm ist also entscheidend, um ein erdähnliches Gezeitengleichgewicht mit Jupiter anstelle unseres Mondes zu erhalten. Ein erdähnlicher Planet, der in Callistos Entfernung umkreist, könnte sogar noch sanftere Gezeitenkräfte haben als die Erde.

• Um erdähnliche Umgebungstemperaturen aufrechtzuerhalten, muss man einfach sicherstellen, dass der umlaufende Körper nahe genug am Stern ist, um genau die richtige Menge erwärmt zu werden, um flüssiges Oberflächenwasser zuzulassen, und dann eine Atmosphäre mit genügend Treibhausgasen zu haben, um die Temperaturschwankung zu bewältigen, sobald man direkt verliert Sonnenbeleuchtung der Oberfläche. Der große Trick wird sich hinter dem Gasriesen bewegen. Das wahrscheinlichste Szenario ist eine stark von der Ekliptik abweichende Umlaufbahn unseres erdähnlichen Mondes, wodurch sich die Zeitdauer verkürzt, die der Mond relativ zur Sonne hinter dem Riesen verbringt. Es würde immer noch ziemlich kühl werden; für ein paar Erdwochen oder -monate alle paar Erdmonate oder -jahre, abhängig von der genauen Umlaufzeit und Ebene des Mondes, würden Sie das Leuchten der Sonne vollständig verlieren und die Welt würde eine strenge winterähnliche Jahreszeit erleben. Einheimisches Pflanzen- und Tierleben müsste sich entwickeln, um diese Tiefkühlzyklen zu überleben, selbst wenn der Mond den Rest der Zeit etwas wärmer als die Erde wäre, was mehr tropisches oder wüstenähnliches Leben fördert. Mechanismen wie die Fähigkeit des Weta, festgefroren zu werden und sich beim Auftauen wiederzubeleben, könnten unter einheimischen Lebensformen weit verbreitet sein. Ein natürlicher Frostschutzbestandteil in biologischen Flüssigkeiten von Lebensformen auf diesem Planeten, wie beispielsweise ein natürlich vorkommender Alkohol, könnte eine weitere Bewältigungsstrategie sein.

Der einfachste Weg, den ich mir vorstellen kann, um einen Mond wie die Erde zu machen, besteht darin, einfach einen Planeten in die Umlaufbahn des Gasriesen zu werfen.

Einen Planeten fallen lassen? Ich höre dich spotten; Ich weiß, wir sind keine Götter, aber wir können Mathematiker und Astrophysiker sein.

Es gibt wirklich zwei Möglichkeiten, wie wir dies tun können; Wir können einen Planeten aus dem lokalen System in die Umlaufbahn des Gasriesen bringen, oder wir können einfach zulassen, dass ein Schurkenplanet auf das Sonnensystem trifft und in der Schwerkraft des Gasriesen gefangen wird. Das Bewegen eines Planeten erfordert etwas mehr Aufwand. Der "beste" Weg, dies zu tun, besteht darin, dass unser System mit genügend Gravitationskraft nahe an einem anderen Stern vorbeizieht, um die normale Umlaufbahn der Erde wie eines Planeten zu ändern. Wir können argumentativ sagen, dass sich der Gasriese dafür auf der anderen Seite des Sonnensystems befand und daher eine geringere Wirkung erfuhr.

Wie verhindere ich, dass der Mond wie Europa oder Triton zu Eis wird? Ich brauche es, um zu fangen und genug Wärme zu halten, um bewohnbar zu sein.

Jupiters (oder ein ähnlicher Gasriese) ist groß genug, um durch seine Gravitationskräfte Zug und Reibung auf dem Planeten auszuüben und ihn so aufzuheizen. Dies gilt bereits für einen der Jupitermonde, wodurch flüssiges Wasser fließen kann.

Wie schütze ich den Mond sowohl vor Sonnenstrahlung als auch vor der Strahlung des Gasriesen?

Sie müssen eine neue Magnetosphäre terraformen, die der Planet Erde vor Strahlung schützen muss.

Wie halte ich die Umlaufbahn stabil genug, um einen katastrophalen Ausfall zu vermeiden?

Ihr Planet sollte entweder in der "Goldie Locks" -Zone seines Muttersterns leben oder nahe genug am Gasriesen sein, damit er dauerhaft in seiner Umlaufbahn bleibt (was ihm die Schwerkraft verleiht, die er sowieso benötigt).

Wie würden die Gezeiten durch den Gasriesen beeinflusst (vorausgesetzt, dass sie es überhaupt wären)?

Die Gezeiten würden sich wie hier auf der Erde verhalten, obwohl die Flut viel höher oder niedriger sein könnte.

Wie halte ich die Temperatur halbwegs konstant, damit sich das Leben entwickeln kann? Indem es seine Umlaufbahn entweder zum Mutterstern oder zum Gasriesen beibehält. Von dort kommt die Wärme.