Wie würden sich mehrere Monde auf die Gezeiten auswirken?

TLDR

Sie können den Effekt von zwei Monden modellieren, indem Sie zwei Sinuswellen summieren. Zeichnen Sie dazu jeden Mond als Funktion der Zeit auf und manipulieren Sie die Schwerkraft des Mondes, indem Sie die Amplitude und die Umlaufzeit ändern, indem Sie die Zeitvariable multiplizieren.

Ein letztes Diagramm, das die Summe der anderen zeigt, gibt die resultierenden Kräfte auf die Gezeiten an.

Lange Version

In Wirklichkeit ist die Berechnung der Gezeiten SEHR kompliziert, sie hängt von vielen Faktoren ab, darunter die Flussmündung ins Meer, das Gelände um die Küste, Strömungen, Wetter usw. Wir können jedoch eine grobe Annäherung finden, die uns zumindest helfen wird ein Gefühl dafür, wie die Gezeiten funktionieren würden.

Als erstes muss festgestellt werden, ob die Monde die gleiche Umlaufzeit haben müssten (brauchen sie beide die gleiche Zeit, um den Planeten zu umkreisen?) Die Antwort ist nein, Europa hat eine Umlaufzeit von 85 Stunden und Ganymed von 172 Std. Das bedeutet, dass jeder Mond unabhängig voneinander sein kann.

Als nächstes müssen Sie feststellen, ob sich beide Monde auf der Orbitalebene befinden, ich würde vorschlagen, dass sie es sind. Schließlich kreisen alle Planeten im Sonnensystem auf der gleichen Ebene und das macht die Mathematik einfacher.

Sie haben also zwei Monde mit unterschiedlichen Massen, die zu unterschiedlichen Zeiten umkreisen. Sie können dies sehr einfach als Diagramm mit zwei Sinuswellen darauf darstellen. Die Flut an einem bestimmten Tag ist die kumulative Kraft der Monde.

Sagen wir aus Gründen der Argumentation, Mond A hat eine Kraft von 10 und eine Periode von 10 Tagen, Mond B hat eine Kraft von 15 und eine Periode von 15 Tagen. Sie können dies für die Zeit darstellen, zeichnen Sie jetzt eine dritte Linie, die die Kraft von Mond A plus die Kraft von Mond B ist. Dies ist praktisch Ihre Gezeitentabelle. Sie werden feststellen, dass Sie ganz normal Ebbe und Flut haben, aber hin und wieder haben Sie super Flut und super Ebbe!

Als nächstes müssen Sie nur noch die maximale und minimale Gezeitenhöhe bestimmen und die Grafik entsprechend skalieren. Mit dieser Technik bekommen Sie nicht nur ein Gefühl dafür, wie die Gezeiten aussehen würden, sondern können auch auf den Tag genau berechnen, wann die Flut sein wird.

Im Beispiel unten gibt es zwei Monde (Grün und Rot) in der Grafik, die Nettoauswirkung dieser Monde wird in Blau angezeigt. Wie Sie sehen können, dominiert ein Mond die Gezeiten ziemlich dramatisch (weil er deutlich größer ist), aber der rote Mond hat genug Einfluss, um die Gezeiten ein wenig zu verzerren. Ich habe das mit FooPlot verspottet :

Aus purer Neugier habe ich mit der Umlaufzeit des roten Mondes herumgespielt – jetzt können Sie sehr dramatische Auswirkungen auf die Gezeitenlinie (blau) sehen. Es sieht so aus, als hätten die Gezeiten mit dieser Mondkonfiguration viel längere Ebbe, die plötzlich hereinbrechen.

Um ein bisschen mehr Mathematik für diejenigen von uns (einschließlich mir) hinzuzufügen, die sich seit einiger Zeit nicht mehr mit Trigonometrie befasst haben. Wenn Sie mit Wellen herumspielen, gibt es drei Werte, die Sie einstellen können: Frequenz, Amplitude und Phase. Diese repräsentieren

• Wie lange es dauert, bis der Mond den Planeten umkreist
• Die Stärke (in Bezug auf die Schwerkraft) der Auswirkungen des Mondes auf die Gezeiten
• Synchronisieren der Monde – schiebt die Gezeiten vor und zurück, sodass Sie doppelte Vollmonde und dergleichen aneinanderreihen können.

Sie können dies folgendermaßen plotten:

T ist in diesem Fall die Zeit ab Beginn des Zyklus, wenn Sie sie erhöhen, erhalten Sie die Änderung in TidalForce. Phase manipuliert T = 0 und den Vollmond (bei Verwendung von FooPlot sind es mindestens Grad, also ist 180 ein halber Mondzyklus).

Es würde eine kompliziertere Modulation der Gezeiten bedeuten. Auf der Erde haben wir eine Überlagerung von zwei Zyklen: Ein exakt 12-Stunden-Zyklus der Sonne und ein davon abweichender Zyklus des Mondes. Die Mondgezeiten sind dominant, weil die Sonne, obwohl sie viel massiver ist, viel weiter entfernt ist. Doch die Auswirkungen bewegen sich bereits in der gleichen Größenordnung.

Daraus ergibt sich das Muster von Springfluten und Nippfluten. Springfluten sind Gezeiten, bei denen die Sonnenfluten und die Mondfluten in Phase sind, also addieren sie sich. Nippfluten sind, wenn sie genau entgegengesetzt sind, sodass die Sonnenflut die Mondflut teilweise aufhebt.

Jetzt mit mehreren Monden würden Sie der Mischung weitere Schwingungen hinzufügen, die – vorausgesetzt, die Monde sind alle weit genug entfernt, um Mehrtageszyklen zu haben – das Muster von Springfluten und Nipptiden verstärken würden, was dieses Muster verstärken würde komplex (im einfachsten Fall erhalten Sie eine Modulation, wenn die Spring- / Nippfluthöhe von den anderen Monden erzeugt wird).

Während die wahrscheinlichste Umlaufbahn für einen Mond eine äquatoriale (oder nahezu äquatoriale) wäre, sind auch andere Umlaufbahnen möglich (wenn auch weniger wahrscheinlich). Das andere Extrem wäre eine polare Umlaufbahn; Der Gezeiteneffekt davon wäre, eine exakte Hälfte des Siderials zu habenTagesperiode (der siderische Tag ist die Zeit einer Umdrehung; der Sonnentag ist aufgrund der Bewegung des Planeten über der Sonne etwas anders). Ein solcher Polarmond würde über dem Äquator maximale tägliche Gezeiten erzeugen, aber über dem Pol keine tägliche Änderung; Der Zyklus davon wäre die Umlaufzeit dieses Mondes. Beachten Sie, dass die Gezeiten in der Polarregion, die für einen Mond auf einer äquatorialen Umlaufbahn null sind, einen Umlaufzeitzyklus mit diesem Mond haben würden (natürlich würden mehrere solcher Monde wiederum eine Überlagerung solcher Zyklen ergeben, was zu Polarfrühling und Neap führen würde Gezeiten).

Unter der Annahme, dass die Äquatorialebene des Planeten nicht zu sehr zur Ekliptik geneigt ist (das heißt, Sie haben Tage und Nächte), hätten Sie ein jährliches Muster, ob die täglichen ("äquatorialen") Gezeiten um diesen Pol fließen -Umlaufbahn des Mondes haben Spring- oder Nippfluten aufgrund des Beitrags der Sonnengezeiten. Natürlich würden ähnliche Überlegungen für die Gezeitenüberlagerung mit äquatorialen Monden gelten.

Beachten Sie jedoch, dass der Erdmond im Vergleich zur Erde außerordentlich groß ist; Die meisten Monde sind viel kleiner und haben daher einen viel geringeren Einfluss auf die Gezeiten. Beachten Sie auch, dass die Monde keine willkürlichen Umlaufbahnen haben können, denn wenn sie einander zu nahe kommen, stören sie die Umlaufbahn des anderen zu sehr, sodass sie nicht stabil bleibt.

Beachten Sie auch, dass ich ungefähr kreisförmige Umlaufbahnen angenommen habe; Elliptische Umlaufbahnen würden zusätzliche Effekte verursachen, da die Gezeiten größer wären, wenn der Mond näher ist.

All diese Möglichkeiten hätten natürlich auch Auswirkungen auf die Mondphasen (und die Position des Mondes). Tatsächlich wäre es immer noch möglich, die Gezeiten vorherzusagen, indem man sich nur die Mondphasen ansieht. Ein Mond in einer polaren Umlaufbahn hätte besonders interessante Mondphasen, in denen es einen saisonalen Wechsel zwischen normalen Mondphasen (wenn die Sonne in der Bahnebene des Mondes steht; die Zeit, in der dieser Mond seine solare Springflut hat) und einer kontinuierlichen Halbmondphase gibt. Mond (wenn die Richtung der Sonne senkrecht zur Bahnebene des Mondes steht, die Zeit, in der dieser Mond seine Sonnennippt hätte).

Gezeiten sind auch bei mehreren Körpern ziemlich vorhersehbar. Unter der Annahme, dass alle Monde den Planeten in Zeiten umkreisen, die länger als einen Tag dauern, haben die Gezeiten eine Periode von 1/2 Tag (ähnlich wie unser 12-Stunden-Gezeitenzyklus auf der Erde).

Jeder Gravitationskörper erzeugt eine Flut auf der Linie, die die Mittelpunkte der beiden Körper verbindet. Die Ausbuchtung befindet sich auf der nahen und der fernen Seite. Wenn Sie einen zweiten Mond hinzufügen, würde dies wieder eine Gezeitenwölbung auf seiner jeweiligen Mittelverbindungslinie erzeugen. Diese beiden Gezeiteneffekte würden sich überlagern. Wenn also die beiden Monde in Phase sind (beide befinden sich zur gleichen Nachtzeit direkt über ihnen), würden sich ihre Gezeiteneffekte addieren. Wenn die Monde phasenverschoben sind (einer erreicht gerade den Horizont, während der andere darüber steht), würden sich die Effekte teilweise aufheben. Die Stärke jedes Effekts hängt von der Masse und der Entfernung zum Mond ab. Das Hinzufügen weiterer Monde würde eine weitere Überlagerung hinzufügen.

Dies ist natürlich eine Annäherung erster Ordnung. Die Formen der Gewässer, Landmassen, Tiefen und Frequenzen der Umlaufbahn haben alle Effekte höherer Ordnung, aber je nach Ihrem Zweck können diese Effekte vernachlässigbar sein.

Unsere Gezeiten würden beeinflusst und so auch die Lichtverteilung auf der Erde.

Was wäre, wenn die Erde zwei Monde hätte? Dieser Artikel scheint dem, worüber Sie sprechen, sehr ähnlich zu sein. Aber das sagt aus, was passieren würde, wenn ein weiterer Mond auf die Erde käme.

Die Menschen müssten sich an die Herausforderungen dieser zweimondigen Erde anpassen. Die von Luna erzeugten höheren Gezeiten würden das Leben an der Küste fast unmöglich machen – der Unterschied zwischen Ebbe und Flut würde Tausende von Fuß betragen.

Das kombinierte Licht von Mond und Luna würde für viel hellere Nächte sorgen, und ihre unterschiedlichen Umlaufzeiten würden bedeuten, dass die Erde weniger vollständig dunkle Nächte haben würde.

Schließlich würden der Mond und Luna kollidieren; wie der Mond jetzt ist, würden sich beide Monde von der Erde zurückziehen. Ihre eventuelle Kollision würde Trümmer durch die Erdatmosphäre regnen lassen und zu einem weiteren Massensterben führen.

Daraus können wir also sagen, dass mehrere Monde den Einfluss auf die Gezeiten der Erde verstärken würden, ohne irgendetwas wirklich aufzuheben.

Daraus würde ich sagen, dass, wenn viele Monde neben einem Planeten wären, die Auswirkungen minimal wären, da sie daran gewöhnt wären. Das einzige Extra wäre, dass das Leben auf ihrem Planeten aufgrund der zusätzlichen Anziehungskraft vieler Monde vielleicht anders aussehen würde.

Physikforen

http://www.thecbg.org/index.php?topic=34731.10;wap2

http://www.madsci.org/posts/archives/1999-02/917414217.Es.r.html

https://answers.yahoo.com/question/index?qid=20110928103836AAVxPY7

Würden sie dazu neigen, sich gegenseitig aufzuheben, die Effekte zu verstärken, weniger vorhersehbare Gezeiten zu verursachen, oder was?

Alles das oben Genannte! Abhängig von ihrer relativen Position und Entfernung (z. B. Apogäum oder Perigäum) und Masse könnten sie sich entweder gegenseitig aufheben oder die Effekte verstärken. Berechnungen können regelmäßig und vorhersehbar, aber auch komplexer sein, was zu der Illusion führt, weniger vorhersehbar zu sein.

Es lohnt sich, daran zu denken, dass der Erdmond im Vergleich zu anderen im Sonnensystem im Verhältnis zur Größe des Planeten, den er umkreist, ziemlich groß ist.

Finsternisse? Gewöhnen Sie sich daran, es wird genug davon geben. Monat berechnen? Ähm.. Welcher Mond war das nochmal? Nachthimmel? Jeder Mond fügt Helligkeit hinzu. usw.

Schaut euch auch Skyrealms of Jorune an :)

Ich liebe die Idee konkurrierender Mondgötter!

Die Menschen könnten die Beziehung zwischen den Monden und den Gezeiten nicht verstehen, aber sie könnten es, wenn der Zyklus offensichtlich wäre.

Auf einer Insel in einem globalen Ozean ohne Gürtelinhalt, um die Flut zu blockieren und das Wasser in separaten Schwappschüsseln zu halten, würde es wie auf den Diagrammen oben zu sehen funktionieren, und mit Ausnahme des Teils, in dem auch auf der Rückseite gearbeitet wird, wäre zu sehen, dass die Mond hebt Gezeiten und sie ziehen alle einzeln.

Jetzt sehen die Ureinwohner in einer großen kommaförmigen Landmasse in der südlichen Hemisphäre eine chaotische Flut ohne offensichtlichen Zusammenhang. Das Wasser bewegt sich in Wirbeln um lokale Gebiete, und sie werden von der Flut gepumpt , wie die Schaukel eines Kindes von seinen Beinen gepumpt wird. Es wird nicht so gut funktionieren, wenn das Pumpen nicht in einem sauberen Rhythmus ist. Der Gyre kann verrückte Dinge tun und sogar die Richtung umkehren.

Die Nordseemenschen kommen in den Süden und haben ein Verständnis für Gezeiten und mit Fähigkeiten wie unsere Polynesier finden sie die Existenz von Wirbeln heraus. Was wird der Unterschied in den Phänomenen mit ihrem Glaubenssystem machen und was könnten sie versuchen, die Südländer zu lehren?

Hinzu kommt, dass verschiedene Sterne und Astrologieinterpretationen viel kreativen Input haben können.