Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Обитаемый спутник газового гиганта - новые вопросы  (Прочитано 4017 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн LLАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от LL
Доброго времени суток!

Хотелось бы получить советы для фантастического сеттинга. Я знаю, что здесь есть тема с похожим названием, но иным содержанием.
Как человек, чья специализация далека от астрономии и физики, с благодарностью приму ответы, лишенные формул и сугубо профессиональной терминологии - вопросы довольно общие.

Дано: обитаемый спутник газового гиганта.
Размеры спутника превышают размер Марса.
На спутнике происходит смена времен года, длина суток дольше земной.
Имеется приливный захват.
Климатические пояса приблизительно (!) соответствуют земным.
Атмосфера спутника пригодна для обитания людей гуманоидов человеческого типа, животных и растений, схожих с земными, иначе говоря, некая "альтернативная Земля".
На нем есть моря и материки, последние меньше земных.
У него есть несколько собственных спутников, один из которых с поверхности напоминает большую Луну и может служить ночным светилом.
У газового гиганта тоже имеются и другие спутники разной величины.
Звезда в системе лишь одна.

Вопросы: дабы все это звучало вполне реалистично для фантастики
1. Как долго может длиться год на таком обитаемом спутнике? Возможна ли длина сезонов в разумных пределах, чтобы, например, население средней и северной полосы пережило зиму?
2. Как долго могут длиться сутки? Есть предположение в 36 часов, возможно меньше? Что для этого нужно?
3. Смена и длина дня и ночи? Как будет выглядеть дневное и ночное небо? Бледный газовый гигант и набирающие к сумеркам четкость мелкие спутники? Собственные спутники, видимые круглые сутки?
4. Газовый гигант должен вызывать затмения на обитаемом спутнике, находясь между спутником и звездой. Как долго они могут длиться, как это будет выглядеть с поверхности?
5. Если активная вулканическая деятельность неизбежна, существует ли какое-то правило для расположения вулканов? (например, присутствие или отсутствие на определенных территориях)
6. Какими свойствами должна обладать звезда для поддержания жизни на обитаемом спутнике?
7. Собственно, приливы будут очень сильными?

Осталось ли что-то важное без внимания?
Заранее благодарю!

Оффлайн Ultima Thulean

  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 2 734
  • Благодарностей: 233
  • All empires fall
    • Сообщения от Ultima Thulean
У него есть несколько собственных спутников, один из которых с поверхности напоминает большую Луну и может служить ночным светилом

Вызывает сомнение, особенно при условии суток в 36 ч, возможно меньше
При загнивании больших империй мелочно-диктаторская суета в центре зачастую сопровождается пренебрежением к основным проблемам и отдалённым провинциям

Lumi peittää mustan maan
Jolta kylymys on riistänyt kaiken
Pelossaan ihmisparka on tullut
Tiensä päähän sen ansaiten

Hänen silmänsä valkoiset
Enää heijastava kauhua ja vihaa
Hän on nähnyt unohdetut kasvot
Mustan jumalan kirkkauden

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
дабы все это звучало вполне реалистично
"Спутник спутника" наверное, стоило бы убрать. Или по крайней мере, сделать его маленьким, астероидной формы. Но никак не с Луну размером, это в вашем изложении самое фантастичное и маловероятное.
1. Как долго может длиться год на таком обитаемом спутнике?
2. Как долго могут длиться сутки?
Для начала, надо разобраться с механикой. Раз спутник газового гиганта в приливном захвате, значит:
А) Газовый гигант всегда виден с одного полушария обитаемого спутника, и никогда не виден с другого полушария.
B) Орбита обитаемого спутника скорее всего незначительно отклоняется от плоскости экватора газового гиганта.
Отсюда следствиями будут:
C) Год на обитаемом спутнике будет равен году газового гиганта. Какой он должен быть продолжительности, чтобы все это попадало в зону златовласки?) от звезды зависит. Если звезда подобна нашему Солнцу, то и год плюс-минус похож, примерно от 0.5 до 2-3 земных лет я бы сказал. Для более ярких, чем Солнце, звезд, год может быть более долгим. Для менее ярких короче, а для красных карликов возможность такой конструкции уже сама по себе крайне маловероятна - у них обычно очень плотная упаковка планет, и там даже если будет газовый гигант, у него не смогут существовать такие крупные спутники.
D) Сутки на обитаемом спутнике будут равны одному обороту по орбите вокруг газового гиганта. 36 часов - несколько сомнительно, хотя возможно... у Ио 42 часа. Скорее всего, у нормального обитаемого спутника должно быть немного побольше.
E) Смена сезонов возможна при условии того, что орбита спутника (и экватор газового гиганта) имеют достаточный наклон к плоскости орбиты газового гиганта. При этом, если наклон достаточно большой, это еще один нюанс вызовет - может быть такая ситуация, когда при максимальном отклонении спутник не попадает в тень гиганта, и тогда - затмения (центральной звезды, газовым гигантом) будут происходить осенью и весной, но их не будет или они будут неполными, летом и зимой.
3. Смена и длина дня и ночи? Как будет выглядеть дневное и ночное небо? Бледный газовый гигант и набирающие к сумеркам четкость мелкие спутники? Собственные спутники, видимые круглые сутки?
Про сутки у вас предыдущий вопрос был, я на него ответил. Газовый гигант ВРЯД ЛИ будет бледным. Скорее, значительно ярче чем наша Луна, как днем так и ночью. Другие спутники газового гиганта будут видны примерно так же как наша Луна, с поправкой на то что у них кроме фазы будет меняться и угловой размер, т.к. периоды орбит у них свои, другие. Ну у Юпитера например, угловые размеры галилеевых лун при взгляде с одной на другую, запросто могут быть больше чем угловой размер Луны с Земли. Т.е. их тоже может быть видно и днем.
4. Газовый гигант должен вызывать затмения на обитаемом спутнике, находясь между спутником и звездой.
Всегда или большую часть года (см выше) - да. Длительность их значительно меньше суток. Как выглядит - ну закрыло "Солнце" чем-то большим, округлым и темным. Угловой размер газового гиганта скорее всего будет намного больше, чем у центрального светила. Возможно, при этих затмениях может быть виден тонкий обод атмосферы газового гиганта на просвет, но не факт.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
5 - нет,
6 - ответил выше,
7 - от орбиты и наличия других спутников гиганта, зависит
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн LLАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 7
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от LL
C) Год на обитаемом спутнике будет равен году газового гиганта. Какой он должен быть продолжительности, чтобы все это попадало в зону златовласки?) от звезды зависит. Если звезда подобна нашему Солнцу, то и год плюс-минус похож, примерно от 0.5 до 2-3 земных лет я бы сказал. Для более ярких, чем Солнце, звезд, год может быть более долгим. Для менее ярких короче
Таким образом, скажем, с более молодой звездой год длится приблизительно 2-3 земных года, а со звездой старше Солнца - поменьше, вплоть до полугода?

E) Смена сезонов возможна при условии того, что орбита спутника (и экватор газового гиганта) имеют достаточный наклон к плоскости орбиты газового гиганта. При этом, если наклон достаточно большой, это еще один нюанс вызовет - может быть такая ситуация, когда при максимальном отклонении спутник не попадает в тень гиганта, и тогда - затмения (центральной звезды, газовым гигантом) будут происходить осенью и весной, но их не будет или они будут неполными, летом и зимой.
Хотелось бы уточнить про затмения, если они все-таки будут. Раз осенью, раз весной уже не работает? Чаще?
И как долго затмения будут продолжаться?
Длительность их значительно меньше суток.

- час, пару часов? Полные, частичные? В это время на обитаемом спутнике наступает ночная тьма?
Если наклон не слишком большой, спутник попадает в тень и затмения происходят, как это отразится на временах года?

Другие спутники газового гиганта будут видны примерно так же как наша Луна, с поправкой на то что у них кроме фазы будет меняться и угловой размер, т.к. периоды орбит у них свои, другие. Ну у Юпитера например, угловые размеры галилеевых лун при взгляде с одной на другую, запросто могут быть больше чем угловой размер Луны с Земли. Т.е. их тоже может быть видно и днем.
Значит, спутники гиганта могут заменить Луну для обитаемого спутника? Ночное освещение будет ярче, чем у нас, если на небе одновременно и сам гигант, и некоторые его спутники?

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
Таким образом, скажем, с более молодой звездой год длится приблизительно 2-3 земных года, а со звездой старше Солнца - поменьше, вплоть до полугода?
Представления о звездной эволюции из прошлых веков, выкиньте из головы пожалуйста)
Звезда класса F, И звезда класса K, обе могут быть на ГП, и это ровным счетом ничего не говорит об их возрасте.
Хотелось бы уточнить про затмения, если они все-таки будут. Раз осенью, раз весной уже не работает? Чаще?
Неужели это не понятно?
Затмения будут на каждом обороте спутника вокруг гиганта. Т.е. каждые сутки. Выше-описанная ситуация когда в середине лета и зимы, затмения на время прекращаются, она возможна, но не обязательна.
Опять же очевидный факт - на том полушарии, с которого газовый гигант виден, затмения будут в то или иное время дня - для каждого географического места обитаемого спутника, это будут примерно одни и те же времена суток в течение всего года. Там где затмения происходят по утрам, они всегда будут по утрам, и т.д.
На обратной стороне обитаемого спутника, с которой гигант не виден, соответственно и затмений не будет - в то время, когда затмение происходит, там и так ночь, и никаких изменений не заметно. А днем гигант им солнце не заслонит, могут быть только частные затмения от других спутников.
Полные, частичные?
Смотря какой наклон системы... в системе Урана например, может не быть затмений годами. Т.к. система на боку лежит, и период 84 года.
час, пару часов?
Откуда я знаю, какая у вашего спутника орбита? Пока для ответа недостаточно данных, пределы возможного тут очень широки.
как это отразится на временах года?
Смотря какие затмения. Если короткие, то никак. Если долгие, то на обратной стороне спутника будет теплее - потому что там затмений не бывает.
Ночное освещение будет ярче, чем у нас, если на небе одновременно и сам гигант, и некоторые его спутники?
Полагаю, значительно ярче.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн николай теллалов

  • *****
  • Сообщений: 14 832
  • Благодарностей: 798
    • Сообщения от николай теллалов
    • блог
(нарочно не читаю уже написанные ответы, чтобы сравнить)

1. Как долго может длиться год на таком обитаемом спутнике? Возможна ли длина сезонов в разумных пределах, чтобы, например, население средней и северной полосы пережило зиму?

смена времен года - за счет экцентриситета орбиты гиганта. Зима - когда гигант наиболее удален, лето - когда ближе всего к звезде системы.
иначе - никак.
населению прийдется здорово мигрировать.
сезоны длятся по несколько лет - в зависимости от периода обращения гиганта около его солнца

2. Как долго могут длиться сутки? Есть предположение в 36 часов, возможно меньше? Что для этого нужно?

наиболее вероятная ситуация - приливной захват, ваш "марс" смотрит на гиганта одним полушарием. Ну, немного покачиваясь.
т.е. период обращения вокруг гиганта и есть суточная смена дня и ночи, но гигант виден только с одного полушария, а в зоне терминатора (линии дня-ночи) можно заметить его ход вверх-вниз, смотря насколько ось "марса" колеблется
(совет - прочитайте про Луну, как видно Землю; увеличьте видимый размер "Земли", т.е. гиганта)


3. Смена и длина дня и ночи? Как будет выглядеть дневное и ночное небо? Бледный газовый гигант и набирающие к сумеркам четкость мелкие спутники? Собственные спутники, видимые круглые сутки?

уже сказал
сколь бы ни был бледным, ночи на обращенной к нему стороне довольно светлые
частые солнечные затмения
собственных спутников "марс" не удержит - слишком близко, раз пробегает свою орбиту за 36 часов

но зато видны другие крупные спутники гиганта - появляются, нарастают, потом уменьшаются, заходят за край гиганта

(совет: сделайте себе из бумажных кружком модельку системы спутников около гиганта. Линейкой можете измерить видимые размеры всех небесных объектов. Расчитайте орбиты по законам Кеплера. Угловые размеры - простая тригонометрия)

4. Газовый гигант должен вызывать затмения на обитаемом спутнике, находясь между спутником и звездой. Как долго они могут длиться, как это будет выглядеть с поверхности?

модель поможет посчитать

5. Если активная вулканическая деятельность неизбежна, существует ли какое-то правило для расположения вулканов? (например, присутствие или отсутствие на определенных территориях)

тут не уверен, так что промолчу

6. Какими свойствами должна обладать звезда для поддержания жизни на обитаемом спутнике?

спектральный класс G или К, а орбита гиганта - периастрон не ближе радиуса орбиты Венеры, апоастрон - не дальше орбиты Марса

7. Собственно, приливы будут очень сильными?

они вообще не будут заметны, ваша планетолуна смотрит на "хозяина" всегда одной стороной

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
(нарочно не читаю уже написанные ответы, чтобы сравнить)
А я возражу :)
смена времен года - за счет экцентриситета орбиты гиганта. Зима - когда гигант наиболее удален, лето - когда ближе всего к звезде системы.
иначе - никак.
населению прийдется здорово мигрировать.
сезоны длятся по несколько лет - в зависимости от периода обращения гиганта около его солнца
Мигрировать куда? Если времена года происходят за счет эксцентриситета орбиты, то они наступают на всей территории планеты/спутника одинаково. Если лето, то это везде лето. И зима соответственно. А не так как на Земле - когда на северном полушарии лето, на другом противоположное время года.
Про эксцентриситет. Я исходил из той идеи, что для наличия крупных спутников на стабильных орбитах, желательно орбиту бы все таки круговую. Иначе орбиты спутников на масштабах миллионов и миллиардов лет могут совсем нестабильны быть. А в случае круговой орбиты газового гиганта, орбиты спутников будут стабильны, а смена сезонов в году может достигаться наклоном оси планеты-гиганта (не забываем, что орбита крупного спутника будет скорее всего совпадать с плоскостью экватора гиганта достаточно точно, поэтому наклон оси спутника будет близок к наклону оси гиганта). И в этом случае сезоны на спутнике будут сменяться "по земному" - когда на одном полушарии лето, на другом зима.
Есть еще один вариант, когда наклон оси планеты-гиганта незначителен - тогда на круговой орбите заметно выраженных сезонов вообще не будет, и климат круглый год будет примерно одинаковый.
Про длительность года, и сезонов. У вас ошибка видимо в том, что полагаете "гигант" - как аналог нашего Юпитера, у которого да, период обращения несколько лет.
Но, речь идет о планете в обитаемой зоне. И если центральная звезда обладает характеристиками наподобие Солнца, то и масса у нее будет сходной, и следовательно год будет длиться сопоставимо с земным.
2, 3, 4. Возражений не имею)
спектральный класс G или К, а орбита гиганта - периастрон не ближе радиуса орбиты Венеры, апоастрон - не дальше орбиты Марса
Не вижу причин, почему звезда спектрального класса F не подойдет?) Про круговые/эксцентричные орбиты выше писал, можете это считать антропоцентричным шовинизмом, но таки я считаю что для развития и сохранения жизни, круговая (а не эксцентричная!) орбита важна. Орбита с значительным эксцентриситетом сама по себе менее стабильна, в присутствии других тел в системе, эволюционирует и на масштабах миллиардов лет может изменяться очень значительно.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн николай теллалов

  • *****
  • Сообщений: 14 832
  • Благодарностей: 798
    • Сообщения от николай теллалов
    • блог
Мигрировать куда? Если времена года происходят за счет эксцентриситета орбиты, то они наступают на всей территории планеты/спутника одинаково
не совсем, на экваторе как раз будет трошки теплее - угол падения лучей солнца самый благоприятный там
для наличия крупных спутников на стабильных орбитах, желательно орбиту бы все таки круговую
даже у Юпитера разница между пери- и апоастроном - почти 1 АЕ

Есть еще один вариант, когда наклон оси планеты-гиганта незначителен
да, я на этот более простой случай расчитываю, ибо иное уже запутает топикстартера
оттого и предложил ему такой (вытянутая околозвездная орбита) механизм смены сезонов

а можно и вообще без сезонов, но такая "бедная сцена" вряд ли ему приглянется, сюжет надо будет чем-то другим закручивать

(т.е. в целом с вашими возражениями я скорее согласен)


речь идет о планете в обитаемой зоне
зависит от класса звезды

да, рассеяно я писал про период орбиты гиганта. Снова штоб подраматичнее условия были, опять забота о базе сюжета

значит Ф-звезда нужна. С индексом выше пяти. Хотя бы немного отодвинуть гиганта, получить по земному году на каждый сезон (хотя как раз вытянутая орбита разметит неравные по времени сезоны)
Орбита с значительным эксцентриситетом сама по себе менее стабильна, в присутствии других тел в системе
гигант же
позволим ему быть не просто самым крупным из планетной семьи, а подавляюще крупнее остальных.


меня однако период обращения планетки-луны около гиганта смущает. 36 часов - это очень близко. Радиация от ван-аленовых поясов будет.
Но может это снова сюжету на пользу - находиться на повернутой к гиганту стороне опасно подолгу. И звери с растениями там отличаются от другого полушария.
Особенностей у такого мира столько, что целый букет разных приключений можно описать


но сначала надо все расчитать, хотя бы упрощенно, вывести периоды затмений, сколько суток на год приходится, видимые размеры гиганта и других его лун (и нам периодичности поведения).
если неохота возиться с ножницами и бумагой, можно в КорелДроу начертить, получается и вращать планеты, прикидывать углы и все такое.
Что само по себе удовольствие ДАЖЕ до начала разработки сюжета (реалии мира определяют его, а не наоборот)

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
даже у Юпитера разница между пери- и апоастроном - почти 1 АЕ
Но он далеко от Солнца находится.
Расположение в зоне обитаемости накладывает свои ограничения на геометрию орбит.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
зависит от класса звезды
Размер обитаемой зоны зависит от светимости звезды.
В любом случае, для большинства более-менее сходных с Солнцем, звезд, это будет орбита существенно меньше чем у Юпитера.
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн николай теллалов

  • *****
  • Сообщений: 14 832
  • Благодарностей: 798
    • Сообщения от николай теллалов
    • блог

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 708
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
Хотелось бы уточнить про затмения, если они все-таки будут. Раз осенью, раз весной уже не работает? Чаще?
И как долго затмения будут продолжаться?

Представьте, что в небе на одном и том же месте постоянно висит диск с угловыми размерами 6-10° (т.е. в поперечнике в 12-20 раз больше видимого размера Луны). Примерно на половине поверхности спутника (точнее, немного меньше половины) этот диск не будет виден никогда, он всегда под горизонтом. На полушарии, обращенном к планете, вид диска будет меняться в течение суток. В полночь гигант ярко освещен, и ночи, собственно, нет, есть довольно яркие сумерки. Чем ближе утро, тем более ущербным делается диск, на рассвете он виден полумесяцем. В течение дня солнце поднимается по небу, серп гиганта становится все более узким, и наконец, около полудня маленький диск солнца скрывается за гораздо большим диском гиганта. Только в это время наступает ночь (и видны звезды)! Затмение длится примерно полчаса. Дальше солнце выглядывает из-за диска гиганта (который в этот момент в "новолунии" и его не видно), и возвращается ясный день. Дальше солнце клонится к горизонту, и одновременно узкий серп гиганта в небе становится все более полным, на закате превращаясь в полумесяц (но обращенный в другую сторону, нежели утром). С заходом солнца яркий "солнечный" день сменяется светлыми "полноюпитерианскими" сумерками.
Этот цикл повторяется ежесуточно. Если наклон оси вращения гиганта к плоскости его орбиты мал, то затмения будут каждый полдень. Если орбита существенно наклонена, вблизи солнцестояний солнце будет проходить или ниже, или выше гиганта, и затмений не будет (но осенью и весной они будут непременно).
В итоге климат обращенного к гиганту полушария и противоположного будут разными. На обращенном к гиганту полушарии ночь будет наступать внезапно в разгар ясного дня (и возможно, это породит глубокомысленные философские обобщения о тьме, наступающей в разгаре дня, и о зле, неизбежном во всяком добре). Другой ночи там не будет. Напротив, условия освещенности на обратном полушарии будут как на Земле – день без сюрпризов, темная ночь). Плюс небо будут украшать другие крупные спутники в разных фазах и, ночью – звезды.
Как-то так :)

я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
Если наклон оси вращения гиганта к плоскости его орбиты мал, то затмения будут каждый полдень.
В середине обращенного к гиганту полушария это полдень. Для других мест на спутнике, иначе.
Где-то затмения по утрам будут всегда. Где-то по вечерам.
Сразу-после-рассвета и перед-самым-закатом наверное самое прикольное будет)
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн vika vorobyeva

  • ASTRONOMY.RU
  • *****
  • Сообщений: 8 913
  • Благодарностей: 708
    • Сообщения от vika vorobyeva
    • Записки Вики Воробьевой
В середине обращенного к гиганту полушария это полдень. Для других мест на спутнике, иначе.

Да, вы правы.
Затмения будут происходить в полдень лишь вдоль нулевого меридиана. У восточного или западного края обращенного к гиганту полушария диск гиганта будет видеться висящим низко над горизонтом, и солнце будет нырять за него вскоре после восхода или незадолго до заката.
Также будет полоса (большой круг с долготой ± 90°), где диск гиганта будет казаться куполом, торчащим из-за горизонта.

Upd Кстати, при орбитальном периоде в несколько земных суток обитаемый спутник будет погружен в радиационные пояса гиганта. При наличии собственного магнитного поля это обеспечит красивые и яркие полярные сияния всякий раз, когда наступает темнота.
« Последнее редактирование: 06 Сен 2019 [21:55:48] от vika vorobyeva »
я не заметила момента
когда мой замок из песка
стал превращаться в криворожский
железорудный комбинат

Оффлайн николай теллалов

  • *****
  • Сообщений: 14 832
  • Благодарностей: 798
    • Сообщения от николай теллалов
    • блог
У восточного или западного края обращенного к гиганту полушария диск гиганта будет видеться висящим низко над горизонтом
при либрации "луны" будет нечто вроде восходов и закатов гиганта

Оффлайн Dayan

  • *****
  • Сообщений: 5 209
  • Благодарностей: 302
    • Сообщения от Dayan
По поводу наклона орбиты спутника к орбитальной плоскости его планеты. Если он будет меньше угла Козаи (39°), то орбита спутника не будет испытывать сильных изменений в виде периодического колебания эксцентриситета. При более высоких наклонах спутник в какой-то момент перейдёт на очень вытянутую орбиту вокруг планеты-гиганта и может столкнуться с другими спутниками этого гиганта.
Если например орбита спутника наклонена на 23° к плоскости орбиты планеты, то климат на нём может быть аналогичным земному.

Конкретные параметры системы, конечно, на вкус автора, но могу предложить пару конфигураций.

1. Если родительская звезда немного крупнее Солнца: допустим имеет массу 1.1 M⊙. Согласно современным моделям звёздной эволюции, например звёздным изохронам Йеля-Потсдама, при солнечной металличности такая звезда находится на ГП около 7.7 млрд лет (против 10.8 млрд лет для Солнца), а стадия красного гиганта начинается в возрасте 8.0 млрд лет. Предположим звезде 4.0 млрд лет. В этом возрасте она имеет светимость 1.71 солнечной – это звезда класса F8V с эффективной температурой около 6090 K.
Если мы хотим такую же инсоляцию, как на Земле, тогда поместим гигант с землеподобным спутником на орбиту с большой полуосью 1.31 а.е. В этом случае орбитальный период планеты составит 1.432 года, или 523 дня.

2. Если родительская звезда несколько меньше Солнца: допустим имеет массу 0.8 M⊙. Такая звезда проживёт на ГП больше 20 млрд лет. Предположим ей 5.0 млрд лет. В этом возрасте она имеет светимость около 0.284 солнечной – это звезда класса K3V с эффективной температурой около 4820 K.
Если мы хотим такую же инсоляцию, как на Земле, тогда поместим гигант с землеподобным спутником на орбиту с большой полуосью 0.533 а.е. В этом случае орбитальный период планеты составит 0.435 года, или 158.7 суток.

Массу планеты-гиганта лучше взять в промежутке от массы Нептуна до массы Юпитера. Меньшая масса планеты-гиганта даёт меньшую силу магнитного поля, и поэтому спутник может не иметь столь сильного магнитного поля, как у Земли, чтобы "уберечься" от атмосферной эрозии.
Возьмём 1.5 массы Сатурна, 140 масс Земли. В первом случае радиус сферы Хилла этой планеты будет равен 9.86 млн км, т.е. зона устойчивых орбит у спутников будет простираться до примерно 4.9 млн км. Во втором случае радиус сферы Хилла составит 4.46 млн км, т.е. зона устойчивых орбит у спутников будет простираться до примерно 2.23 млн км.

Что касается обитаемого спутника, то будет лучше, если его период превысит 3 суток, иначе он будет чрезмерно вулканически активным, и взаимодействие с магнитосферой планеты ни к чему хорошему не приведёт. Кроме того, эволюция орбиты не будет значительной, и позволит спутнику существовать многие миллиарды лет.
Ещё будет лучше, если его масса будет больше массы Марса как минимум вдвое. Предположим, 3 массы Марса или 0.32 M⊕. Согласно соотношению масса-радиус для планет при "земном" составе такой спутник будет иметь радиус 0.72 R⊕.
Если он будет иметь орбитальный период, скажем 4 суток, то большая полуось орбиты составит 553 тыс км. При диаметре планеты как у Юпитера угловой размер в небе спутника составит 14.5°.

На внутреннюю орбиту обитаемого спутника можно поместить другой спутник, например размером с Меркурий. Если его период будет вдвое меньше периода обитаемого спутника, то минимальное расстояние между ними будет составлять всего 205 тысяч км. В моменты соединения размер внутреннего спутника в небе обитаемого составит 1.37°, что в 2.65 раза больше, чем у Луны (в среднем).
На внешние орбиты тоже можно поместить крупные спутники и создать систему наподобие галилеевых спутников (или как систему спутников Сатурна, когда есть только один большой спутник и несколько средних).

даже у Юпитера разница между пери- и апоастроном - почти 1 АЕ
На самом деле около 0.5 а.е.
« Последнее редактирование: 07 Сен 2019 [03:06:31] от Dayan »


Оффлайн armadillo

  • *****
  • Сообщений: 2 064
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от armadillo
ужас-ужас (про ответы).



Приливной захват будет наверняка, то есть год равен суткам, сутки равны на Ио 1.77 земных и 16.69 земных на Каллисто.
Если гигант в зоне жизни, то у него стабильные орбиты спутников будут не очень далеко

Сутки и времена года определяются наклонением орбиты СПУТНИКА к звезде. Родительский гигант вообще не причем. В маловероятном случае, если орбита спутника в плоскости эклиптики - будут еще затмения, но это некритично.
вероятность  сильно вытянутой орбиты у гиганта мала - в смысле, мала вероятность, что у него останется возможность такого спутника со стабильной орбитой на значительное время. малый эксцентриситет орбиты  влияет на климат меньше, чем наклонение собственной оси к звезде.

Спутника у спутника не будет - у него нет стабильной орбиты. Спутники гиганта будут выглядеть примерно как маленькие луны.
Интересным будет кольцо у гиганта.

Вулканизм если будет, то см. Ио.

Приливы будут слабыми. От гиганта приливов нет  будет, т.к. спутник приливно захвачен. Будут чуть меньшие приливы от звезды и еще меньшие от других спутников.


Оффлайн Андрей Астрофизический

  • *****
  • Сообщений: 6 721
  • Благодарностей: 434
  • Всё, отлетались. Сушите весла.
    • Сообщения от Андрей Астрофизический
то есть год равен суткам
Обоснуйте. У нас спутник, а не планета.
Сутки и времена года определяются наклонением орбиты СПУТНИКА к звезде. Родительский гигант вообще не причем.
Обоснуйте. Почему родительский гигант не причем?
Спутники гиганта будут выглядеть примерно как маленькие луны.
Расчеты Dayan в посте выше, вас не смущают?
Приведите свои.

ужас-ужас (про ответы).
ваши - да...
Мне известно достаточно, чтобы утверждать - я почти ничего не знаю.

Оффлайн armadillo

  • *****
  • Сообщений: 2 064
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от armadillo
Обоснуйте. У нас спутник, а не планета.
понял ничего.
просьба подробнее.
Обоснуйте. Почему родительский гигант не причем?
сутки и времена года - это функция освещенности от звезды. А не гиганта. Если вы не согласны, то это вам обосновывать.
Расчеты Dayan в посте выше, вас не смущают?
это "придумываем еще спутник размером с планету и помещаем его как можно ближе"? да, в этом случае это будет не очень маленькая луна.
Но никаких глобальных отличий от земной с каким-то "постепенным проявлением" быть не должно - или надо еще выдумывать специальную атмосферу.

так какие по существу у вас возражения?